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Zählt man die Durchgänge und multipliziert sie mit der Lichtwellenlänge, erhält man die gesuchte Wegstrecke. Mit einer genaueren Auswertung des Signals erreicht man Genauigkeiten von etwa 1/100{\displaystyle 1/100} Wellenlänge, das sind bei sichtbarem Licht wenige Nanometer. Die Lichtwellenlänge ist allerdings abhängig vom Brechungsindex der Luft und verändert sich mit Temperatur, Druck und Feuchtigkeit. Für genaue Messungen muss der Zählwert der Lichtwellenlängen mit diesen Eigenschaften der Luft korrigiert werden (Luftdichtekorrektion).

Beim Fotoempfänger handelt es sich um ein lichtempfindliches Element, das die Position des Lichtpunktes im Abbild bestimmt. Aus dieser Bildposition wird die Distanz zwischen Sensor und Objekt berechnet.

Der Vorteil dieses Verfahrens ist die geringe Reaktionszeit. Das Verfahren hat Messbereiche von einem Meter bis mehrere 10 Kilometer. Der Nachteil ist die erforderliche Messung sehr kurzer Zeiten (Nano- bis Picosekunden), es ist daher schwierig, eine höhere Auflösung als einige Zentimeter zu erreichen.

Hierbei kommt hinzu, dass ein Entfernungsmesser Laser durch eine außergewöhnliche Präzision gekennzeichnet ist, die Messfehler effektiv verhindert. Gerade beim Markieren und Anhalten von klassischen Messwerkzeugen können schnell Fehler passieren, da die Genauigkeit hier stark vom handwerklichen Geschick abhängig ist. Mit einem Laserentfernungsmesser hingegen können Markierungen präzise und ohne großen Aufwand gesetzt werden. Weiterhin erlaubt das elektronische Messgerät auch die schnelle Einmessung von Winkeln, wobei insbesondere das Markieren von rechten Winkeln im Heimwerker-Sektor sehr wichtig ist.