A földrajzi információs ipar hatékonyság és pontosság felé történő fejlesztésének hullámában az 1,5 μm-es szálas lézerek a piaci növekedés fő hajtóerejévé válnak a pilóta nélküli légi járművekkel végzett felmérés és a kézi felmérés két fő területén, köszönhetően a helyszíni követelményekhez való mélyreható alkalmazkodásuknak. Az olyan alkalmazások robbanásszerű növekedésével, mint az alacsony magasságú felmérés és a drónok használatával végzett vészhelyzeti térképezés, valamint a kézi szkennelő eszközök nagy pontosságú és hordozhatóságú fejlesztésével a földméréshez használt 1,5 μm-es szálas lézerek globális piacmérete 2024-re meghaladta az 1,2 milliárd jüant, a pilóta nélküli légi járművek és a kézi eszközök iránti kereslet a teljes kereslet több mint 60%-át teszi ki, és átlagosan 8,2%-os éves növekedési ütemet tart fenn. E keresleti fellendülés mögött tökéletes összhang áll az 1,5 μm-es sáv egyedülálló teljesítménye és a földmérési forgatókönyvek pontosságára, biztonságára és környezeti alkalmazkodóképességére vonatkozó szigorú követelmények között.
1. Termékáttekintés
A Lumispot „1,5 μm-es szálas lézersorozata” MOPA erősítési technológiát alkalmaz, amely magas csúcsteljesítménnyel és elektrooptikai konverziós hatásfokkal, alacsony ASE és nemlineáris zajaránnyal, valamint széles üzemi hőmérséklet-tartománnyal rendelkezik, így alkalmassá teszi LiDAR lézer emissziós forrásként való használatra. Az olyan felmérő rendszerekben, mint a LiDAR és a LiDAR, egy 1,5 μm-es szálas lézert használnak magkibocsátó fényforrásként, és teljesítménymutatói közvetlenül meghatározzák az érzékelés „pontosságát” és „szélességét”. E két dimenzió teljesítménye közvetlenül összefügg a pilóta nélküli légi járművek hatékonyságával és megbízhatóságával terepfelmérésben, célfelismerésben, távvezeték-őrségben és más forgatókönyvekben. A fizikai átviteli törvények és a jelfeldolgozási logika szempontjából a csúcsteljesítmény, az impulzusszélesség és a hullámhossz-stabilitás három fő mutatója kulcsfontosságú változó, amelyek befolyásolják az érzékelés pontosságát és hatótávolságát. Hatásmechanizmusuk a „jelátvitel, légköri átvitel, cél visszaverődése, jelvétel” teljes láncolatára bontható.
2. Alkalmazási területek
A pilóta nélküli légi felmérés és térképezés területén az 1,5 μm-es szálas lézerek iránti kereslet robbanásszerűen megnőtt a légi műveletek során előforduló fájdalompontok pontos felbontása miatt. A pilóta nélküli légi jármű platform szigorú korlátozásokkal rendelkezik a hasznos teher térfogatára, súlyára és energiafogyasztására vonatkozóan, míg az 1,5 μm-es szálas lézer kompakt szerkezeti kialakítása és könnyű súlya a lézerradar rendszer súlyát a hagyományos berendezések súlyának egyharmadára sűríti, tökéletesen alkalmazkodva a különféle pilóta nélküli légi járműmodellekhez, például a többrotoros és merevszárnyú modellekhez. Ami még fontosabb, ez a sáv a légköri átvitel "arany ablakában" található. Az általánosan használt 905 nm-es lézerhez képest az átviteli csillapítása több mint 40%-kal csökken összetett meteorológiai körülmények között, például ködben és porban. Akár kW csúcsteljesítményével több mint 250 méteres érzékelési távolságot érhet el 10%-os fényvisszaverő képességű célpontok esetén, megoldva a pilóta nélküli légi járművek "homályos láthatóságának és távolságmérésének" problémáját a hegyvidéki területeken, sivatagokban és más régiókban végzett felmérések során. Ugyanakkor kiváló emberi szem biztonsági funkciói – amelyek több mint tízszeres csúcsteljesítményt tesznek lehetővé a 905 nm-es lézerhez képest – lehetővé teszik a drónok alacsony magasságban történő működését további biztonsági árnyékoló eszközök nélkül, ami jelentősen javítja az olyan emberes területek biztonságát és rugalmasságát, mint a városi felmérés és a mezőgazdasági térképezés.
A kézi felmérés és térképezés területén az 1,5 μm-es szálas lézerek iránti növekvő kereslet szorosan összefügg az eszközök hordozhatóságának és nagy pontosságának alapvető követelményeivel. A modern kézi felmérési berendezéseknek egyensúlyt kell teremteniük az összetett jelenetekhez való alkalmazkodóképesség és a könnyű kezelhetőség között. Az 1,5 μm-es szálas lézerek alacsony zajszintje és magas nyalábminősége lehetővé teszi a kézi szkennerek számára a mikrométeres mérési pontosság elérését, megfelelve a nagy pontosságú követelményeknek, mint például a kulturális emlékek digitalizálása és az ipari alkatrészek detektálása. A hagyományos 1,064 μm-es lézerekhez képest az interferencia-ellenőrző képessége jelentősen javult kültéri, erős fényviszonyok között. Az érintésmentes mérési jellemzőkkel kombinálva gyorsan képes háromdimenziós pontfelhőadatokat nyerni olyan helyzetekben, mint az ősi épületek helyreállítása és a vészhelyzeti mentési helyszínek, anélkül, hogy célpont-előfeldolgozásra lenne szükség. Ami még figyelemre méltóbb, hogy kompakt csomagolásának köszönhetően 500 grammnál kisebb súlyú kézi eszközökbe integrálható, széles, -30 ℃ és +60 ℃ közötti hőmérsékleti tartománnyal, tökéletesen alkalmazkodva a több forgatókönyvet alkalmazó műveletek, például a terepi felmérések és a műhelyellenőrzések igényeihez.
Alapvető szerepét tekintve az 1,5 μm-es szálas lézerek kulcsfontosságú eszközzé váltak a földmérési képességek átalakításában. A pilóta nélküli légi járművekkel végzett felmérésben a lézerradar "szíveként" szolgál, nanoszekundumos impulzuskimenettel centiméteres szintű távolságmeghatározási pontosságot ér el, nagy sűrűségű pontfelhőadatokat biztosít a terep 3D-s modellezéséhez és a távvezetékek idegen tárgyainak észleléséhez, és több mint háromszorosára javítja a pilóta nélküli légi járművekkel végzett felmérés hatékonyságát a hagyományos módszerekhez képest; a nemzeti földmérési környezetben nagy hatótávolságú észlelési képessége repülésenként 10 négyzetkilométer hatékony felmérését teszi lehetővé, az adathibák 5 centiméteren belül szabályozhatók. A kézi felmérés területén lehetővé teszi az eszközök számára a "szkennelés és lekérés" működési élmény elérését: a kulturális örökségvédelemben pontosan rögzítheti a kulturális emlékek felületi textúrájának részleteit, és milliméteres szintű 3D-s modelleket biztosíthat digitális archiváláshoz; a reverz mérnöki munkában az összetett alkatrészek geometriai adatai gyorsan megszerezhetők, felgyorsítva a terméktervezési iterációkat; Vészhelyzeti felmérések és térképezés során a valós idejű adatfeldolgozási képességeknek köszönhetően a földrengések, árvizek és egyéb katasztrófák bekövetkezése után egy órán belül elkészíthető az érintett terület háromdimenziós modellje, ami kritikus támogatást nyújt a mentési döntéshozatalhoz. A nagyméretű légi felmérésektől a precíz talajszkennelésig az 1,5 μm-es szálas lézer a „nagy pontosság + nagy hatékonyság” új korszakába repíti a földmérési iparágat.
3. Alapvető előnyök
Az érzékelési tartomány lényege az a legtávolabbi távolság, amelyen a lézer által kibocsátott fotonok leküzdhetik a légköri csillapítást és a céltárgy visszaverődési veszteségét, és a vevőoldal még mindig hatékony jelként érzékeli őket. A fényes forráslézer 1,5 μm-es szálas lézerének következő mutatói közvetlenül dominálnak ebben a folyamatban:
① Csúcsteljesítmény (kW): standard 3kW@3ns &100kHz； A továbbfejlesztett termék 8kW@3ns &100kHz értéke az érzékelési tartomány „fő hajtóereje”, amely a lézer által egyetlen impulzus alatt felszabaduló pillanatnyi energiát jelenti, és kulcsfontosságú tényező a nagy távolságú jelek erősségének meghatározásában. Drónérzékeléskor a fotonoknak több száz vagy akár több ezer métert kell megtenniük a légkörön keresztül, ami a Rayleigh-szórás és az aeroszol abszorpciója miatt csillapítást okozhat (bár az 1,5 μm-es sáv a „légköri ablakhoz” tartozik, továbbra is fennáll a belső csillapítás). Ugyanakkor a célfelület visszaverődése (például a növényzet, a fémek és a sziklák közötti különbségek) szintén jelveszteséghez vezethet. Amikor a csúcsteljesítmény megnő, még a nagy távolságú csillapítás és a visszaverődési veszteség után is, a vevőoldalra érkező fotonok száma továbbra is elérheti a „jel-zaj arány küszöbértéket”, ezáltal kiterjesztve az érzékelési tartományt – például egy 1,5 μm-es száloptikás lézer csúcsteljesítményének 1 kW-ról 5 kW-ra növelésével azonos légköri körülmények között a 10%-os visszaverődésű célpontok érzékelési tartománya 200 méterről 350 méterre bővíthető, közvetlenül megoldva a „messzire történő mérés lehetetlensége” problémáját nagyméretű felmérési forgatókönyvekben, például hegyvidéki területeken és sivatagokban a drónok számára.
② Impulzusszélesség (ns): 1 és 10 ns között állítható. A standard termék teljes hőmérsékleti (-40~85 ℃) impulzusszélesség-hőmérséklet-eltolódása ≤ 0,5 ns; továbbá elérheti a teljes hőmérsékleti (-40~85 ℃) impulzusszélesség-hőmérséklet-eltolódást ≤ 0,2 ns-ként. Ez a mutató a távolságpontosság "időskálája", amely a lézerimpulzusok időtartamát jelenti. A drónérzékelés távolságszámítási elve a "távolság=(fénysebesség x impulzus oda-vissza út ideje)/2", tehát az impulzusszélesség közvetlenül meghatározza az "időmérési pontosságot". Az impulzusszélesség csökkentésével az impulzus "időélessége" növekszik, és az "impulzuskibocsátási idő" és a "visszavert impulzus vételi idő" közötti időzítési hiba a vételi oldalon jelentősen csökken.
③ Hullámhossz-stabilitás: 1 pm/℃-on belül a 0,128 nm-es teljes hőmérsékleten mért vonalszélesség a „pontossági horgony” a környezeti interferencia alatt, és a lézer kimeneti hullámhosszának ingadozási tartománya a hőmérséklet és a feszültség változásával együtt változik. Az 1,5 μm-es hullámhosszsávban az érzékelő rendszer általában „hullámhossz-diverzitásos vétel” vagy „interferometria” technológiát alkalmaz a pontosság javítása érdekében, és a hullámhossz-ingadozások közvetlenül okozhatják a mérési referenciaérték eltérését – például amikor egy drón nagy magasságban dolgozik, a környezeti hőmérséklet -10 ℃-ról 30 ℃-ra emelkedhet. Ha az 1,5 μm-es szálas lézer hullámhossz-hőmérsékleti együtthatója 5 pm/℃, a hullámhossz 200 pm-mel ingadozik, és a megfelelő távolságmérési hiba 0,3 milliméterrel nő (a hullámhossz és a fénysebesség közötti korrelációs képletből származtatva). Különösen a pilóta nélküli légi járművek távvezeték-őrségénél olyan pontos paramétereket kell mérni, mint a vezeték megereszkedése és a vezetékek közötti távolság. Az instabil hullámhossz adateltéréshez vezethet, és befolyásolhatja a vezetékbiztonsági értékelést; Az 1,5 μm-es lézer hullámhossz-rögzítő technológiát alkalmaz, amely 1 pm/℃-on belül képes szabályozni a hullámhossz stabilitását, biztosítva a centiméteres szintű érzékelési pontosságot még hőmérsékletváltozás esetén is.
④ Indikátor szinergia: A pontosság és a hatótávolság közötti „kiegyensúlyozó” tényező a tényleges drónészlelési forgatókönyvekben, ahol az indikátorok nem önállóan működnek, hanem együttműködő vagy korlátozó kapcsolatban állnak egymással. Például a csúcsteljesítmény növelése kiterjesztheti az érzékelési tartományt, de az impulzusszélesség szabályozása szükséges a pontosság csökkenésének elkerülése érdekében (az impulzuskompressziós technológiával a „nagy teljesítmény + keskeny impulzus” egyensúlyát kell elérni); A nyalábminőség optimalizálása egyidejűleg javíthatja a hatótávolságot és a pontosságot (a nyalábkoncentráció csökkenti az energiapazarlást és a nagy távolságokon átfedő fényfoltok által okozott mérési interferenciát). Az 1,5 μm-es szálas lézer előnye abban rejlik, hogy a szálas közeg alacsony veszteségű jellemzőinek és az impulzusmodulációs technológia révén képes szinergikusan optimalizálni a „nagy csúcsteljesítményt (1-10 kW), a keskeny impulzusszélességet (1-10 ns), a magas nyalábminőséget (M²<1,5) és a nagy hullámhossz-stabilitást (<1pm/℃)”. Ez kettős áttörést jelent a pilóta nélküli légi járművek felderítésében: a „nagy távolságú (300-500 méter) + nagy pontosságú (centiméteres szinten)” technológia egyben a vállalat alapvető versenyképessége a hagyományos 905 nm-es és 1064 nm-es lézerek kiváltásában a pilóta nélküli légi járművek felmérésében, a vészhelyzeti mentésben és egyéb esetekben.
Testreszabható
✅ Fix impulzusszélesség és impulzusszélesség hőmérséklet-eltolódási követelmények
✅ Kimeneti típus és kimeneti ág
✅ Referencia fényág-felosztási arány
✅ Átlagos energiastabilitás
✅ Lokalizációs igény
Közzététel ideje: 2025. október 28.