手持激光测距仪主要基于光的反射和时间测量来工作，常见的原理有脉冲法和相位法两种。具体如下：
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脉冲法：测距仪发射出一束短暂的激光脉冲，该脉冲打到目标物体后反射回来，被测距仪的接收器接收。测距仪同时记录激光从发射到接收的时间，由于光速是恒定的，因此可以通过公式l=1/2∗c∗t计算出测距仪与目标之间的距离，其中l为距离，c为光速，t为激光往返的时间。这种方法使用方便，不需要专门设置合作目标，但精度一般在 ±1 米左右，且存在约 15 米的测量盲区。
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相位法：测距仪发射出一束调制过的激光，这束光打到目标后反射回来，接收器接收到反射光后，通过检测发射光和反射光之间的相位差来计算距离。相位差与距离成正比，通过公式D=4πfc⋅Δϕ可以计算出测距仪与目标之间的距离，其中D为距离，c为光速，Δϕ为相位差，f为调制频率。这种方法不需要记录激光的往返时间，不受测量盲区的限制，且精度较高，可达到毫米、微米级。