Во бранот на надградба на индустријата за геодетски и мапирачки географски информации кон ефикасност и прецизност, фибер ласери од 1,5 μ m стануваат основна движечка сила за раст на пазарот во двете главни области на геодетски истражувања со беспилотни летала и рачно геодетско снимање, благодарение на нивната длабока адаптација на барањата на местото на настанот. Со експлозивниот раст на апликации како што се геодетски истражувања на мала надморска височина и мапирање во итни случаи со употреба на дронови, како и итерацијата на рачните уреди за скенирање кон висока прецизност и преносливост, големината на глобалниот пазар на фибер ласери од 1,5 μ m за геодетски истражувања надмина 1,2 милијарди јуани до 2024 година, при што побарувачката за беспилотни летала и рачни уреди сочинува над 60% од вкупниот број, и одржувајќи просечна годишна стапка на раст од 8,2%. Зад овој бум на побарувачката стои совршената резонанца помеѓу уникатните перформанси на опсегот од 1,5 μ m и строгите барања за точност, безбедност и прилагодливост на животната средина во сценаријата за геодетски истражувања.
1, Преглед на производот
„Серијата фибер ласер од 1,5 μm“ на Lumispot користи MOPA технологија за засилување, која има висока врвна моќност и ефикасност на електрооптичка конверзија, низок ASE и сооднос на нелинеарен шум на ефектот, како и широк опсег на работна температура, што ја прави погодна за употреба како извор на емисија на LiDAR ласер. Во системите за геодетски истражувања како што се LiDAR и LiDAR, фибер ласер од 1,5 μ m се користи како јадро кое емитува светлина, а неговите индикатори за перформанси директно ја одредуваат „точноста“ и „ширината“ на детекцијата. Перформансите на овие две димензии се директно поврзани со ефикасноста и сигурноста на беспилотните летала во геодетските истражувања на теренот, препознавањето цели, патролирањето на далноводите и други сценарија. Од перспектива на законите за физички пренос и логиката за обработка на сигнали, трите основни индикатори за врвна моќност, ширината на пулсот и стабилноста на брановата должина се клучни варијабли кои влијаат на точноста и опсегот на детекција. Нивниот механизам на дејствување може да се разложи низ целиот синџир на „пренос на сигнал, атмосферски пренос, рефлексија на целта, прием на сигнал“.
2, полиња на примена
Во областа на беспилотно воздушно снимање и мапирање, побарувачката за фибер ласери од 1,5 μ m е експлодирана поради нивната прецизна резолуција на точките на болка во воздушните операции. Платформата за беспилотно летало има строги ограничувања на волуменот, тежината и потрошувачката на енергија на товарот, додека компактниот структурен дизајн и лесните карактеристики на фибер ласерот од 1,5 μ m можат да ја компресираат тежината на ласерскиот радарски систем на една третина од традиционалната опрема, совршено прилагодувајќи се на различни типови модели на беспилотни летала како што се повеќеротори и фиксни крила. Поважно е што овој опсег се наоѓа во „златниот прозорец“ на атмосферскиот пренос. Во споредба со вообичаено користениот ласер од 905 nm, неговото слабеење на преносот е намалено за повеќе од 40% под сложени метеоролошки услови како што се магла и прашина. Со максимална моќност до kW, може да постигне растојание на откривање од повеќе од 250 метри за цели со рефлективност од 10%, решавајќи го проблемот со „нејасна видливост и мерење на растојанието“ за беспилотни воздушни возила за време на истражувања во планински области, пустини и други региони. Во исто време, неговите одлични карактеристики за безбедност на човечкото око - што овозможуваат максимална моќност повеќе од 10 пати поголема од онаа на 905nm ласерот - им овозможуваат на дроновите да работат на мали надморски височини без потреба од дополнителни безбедносни уреди за заштита, значително подобрувајќи ја безбедноста и флексибилноста на областите со екипаж, како што се урбаното снимање и земјоделското мапирање.
Во областа на рачното снимање и мапирање, зголемената побарувачка за фибер ласери од 1,5 μ m е тесно поврзана со основните барања за преносливост на уредот и висока прецизност. Современата опрема за рачно снимање треба да ја балансира прилагодливоста кон сложени сцени и леснотијата на работа. Нискиот излез на шум и квалитетот на висок зрак на фибер ласери од 1,5 μ m им овозможуваат на рачните скенери да постигнат точност на мерење на ниво на микрометар, исполнувајќи ги барањата за висока прецизност како што се дигитализацијата на културни реликвии и откривањето на индустриски компоненти. Во споредба со традиционалните ласери од 1,064 μ m, неговата способност против пречки е значително подобрена во надворешни средини со силна светлина. Во комбинација со карактеристиките на мерење без контакт, може брзо да добие тродимензионални податоци од точкест облак во сценарија како што се реставрација на антички згради и места за итно спасување, без потреба од претходна обработка на целта. Она што е позначајно е дека неговиот компактен дизајн на пакувањето може да се интегрира во рачни уреди со тежина помала од 500 грама, со широк температурен опсег од -30 ℃ до +60 ℃, совршено прилагодувајќи се на потребите на операции со повеќе сценарија како што се теренски истражувања и инспекции во работилници.
Од перспектива на својата основна улога, фибер ласерите од 1,5 μ m станаа клучен уред за преобликување на можностите за геодетско снимање. Во геодетското снимање со беспилотни летала, тој служи како „срце“ на ласерскиот радар, постигнувајќи точност на опсегот на ниво на сантиметар преку излез на наносекундни пулси, обезбедувајќи податоци со висока густина на точкести облаци за 3D моделирање на теренот и откривање на странски објекти од далноводот, и подобрувајќи ја ефикасноста на геодетското снимање со беспилотни летала за повеќе од три пати во споредба со традиционалните методи; Во контекст на националното геодетско снимање, неговата способност за откривање на долг дострел може да постигне ефикасно геодетско снимање од 10 квадратни километри по лет, со грешки во податоците контролирани во рамките на 5 сантиметри. Во областа на рачното геодетско снимање, тој им овозможува на уредите да постигнат оперативно искуство „скенирај и добиј“: во заштитата на културното наследство, може прецизно да ги долови деталите за текстурата на површината на културните реликвии и да обезбеди 3D модели на ниво на милиметар за дигитално архивирање; Во обратното инженерство, геометриските податоци на сложените компоненти можат брзо да се добијат, забрзувајќи ги итерациите на дизајнот на производот; Во итно снимање и мапирање, со можности за обработка на податоци во реално време, тродимензионален модел на погодената област може да се генерира во рок од еден час по земјотресите, поплавите и другите катастрофи, обезбедувајќи критична поддршка за донесување одлуки за спасување. Од големи воздушни истражувања до прецизно скенирање на земјата, фибер ласерот од 1,5 μ m ја води индустријата за снимање во нова ера на „висока прецизност + висока ефикасност“.
3, основни предности
Суштината на опсегот на детекција е најголемото растојание на кое фотоните емитирани од ласерот можат да го надминат слабеењето на атмосферата и губењето на рефлексијата во целта, а сепак да бидат заробени од приемниот крај како ефективни сигнали. Следните индикатори на ласерскиот светол извор со фибер ласер од 1,5 μ m директно доминираат во овој процес:
① Врвна моќност (kW): стандард 3kW@3ns и 100kHz; Надградениот производ 8kW@3ns и 100kHz е „основна движечка сила“ на опсегот на детекција, што ја претставува моменталната енергија ослободена од ласерот во еден пулс и е клучен фактор што ја одредува јачината на сигналите на долги растојанија. При детекција со дронови, фотоните треба да патуваат стотици, па дури и илјадници метри низ атмосферата, што може да предизвика слабеење поради Рејлиево расејување и апсорпција на аеросоли (иако опсегот од 1,5 μ m припаѓа на „атмосферскиот прозорец“, сè уште постои вродено слабеење). Во исто време, рефлективноста на површината на целта (како што се разликите во вегетацијата, металите и карпите) исто така може да доведе до губење на сигналот. Кога врвната моќност е зголемена, дури и по слабеење на долги растојанија и губење на рефлексијата, бројот на фотони што стигнуваат до приемниот крај сè уште може да го исполни „прагот на односот сигнал-шум“, со што се проширува опсегот на детекција - на пример, со зголемување на врвната моќност на фибер ласер од 1,5 μ m од 1 kW на 5 kW, под истите атмосферски услови, опсегот на детекција на цели со рефлективност од 10% може да се прошири од 200 метри на 350 метри, директно решавајќи го проблемот со „неможноста за мерење далеку“ во сценарија за истражување на големи растојанија, како што се планинските области и пустините за беспилотни летала.
② Ширина на импулсот (ns): прилагодлива од 1 до 10ns. Стандардниот производ има температурно отстапување на ширината на импулсот по целосна температура (-40~85 ℃) од ≤ 0,5ns; понатаму, може да достигне температурно отстапување на ширината на импулсот по целосна температура (-40~85 ℃) од ≤ 0,2ns. Овој индикатор е „временска скала“ на точноста на растојанието, што го претставува времетраењето на ласерските импулси. Принципот за пресметување на растојанието за детекција на дронови е „растојание = (брзина на светлината x време на враќање на импулсот)/2“, така што ширината на импулсот директно ја одредува „точноста на мерењето на времето“. Кога ширината на импулсот е намалена, „острината на времето“ на импулсот се зголемува, а временската грешка помеѓу „времето на емисија на импулсот“ и „времето на прием на рефлектираниот импулс“ на приемниот крај ќе биде значително намалена.
③ Стабилност на брановата должина: во рамките на 1pm/℃, ширината на линијата при полна температура од 0,128nm е „сидро за точност“ под влијание на околината, а опсегот на флуктуација на излезната бранова должина на ласерот со промените на температурата и напонот. Системот за детекција во опсегот на бранова должина од 1,5 μ m обично користи технологија за „прием со разновидност на бранова должина“ или „интерферометрија“ за да се подобри точноста, а флуктуациите на брановата должина можат директно да предизвикаат отстапување од референтната вредност на мерењето - на пример, кога дрон работи на голема надморска височина, температурата на околината може да се зголеми од -10 ℃ до 30 ℃. Ако коефициентот на температурата на брановата должина на фибер ласерот од 1,5 μ m е 5pm/℃, брановата должина ќе флуктуира за 200pm, а соодветната грешка во мерењето на растојанието ќе се зголеми за 0,3 милиметри (добиено од корелациската формула помеѓу брановата должина и брзината на светлината). Особено кај патролирањето на далноводот на беспилотно летало, треба да се мерат прецизни параметри како што се виткање на жицата и растојанието меѓу линиите. Нестабилната бранова должина може да доведе до отстапување на податоците и да влијае на проценката на безбедноста на линијата; Ласерот од 1,5 μ m, кој користи технологија за заклучување на брановата должина, може да ја контролира стабилноста на брановата должина во рамките на 1pm/℃, обезбедувајќи точност на детекција на ниво од сантиметар дури и кога се случуваат промени во температурата.
④ Синергија на индикатори: „Балансерот“ помеѓу точноста и опсегот во вистински сценарија за откривање на дронови, каде што индикаторите не дејствуваат независно, туку имаат соработка или ограничување. На пример, зголемувањето на врвната моќност може да го прошири опсегот на откривање, но потребно е да се контролира ширината на пулсот за да се избегне намалување на точноста (потребна е рамнотежа помеѓу „висока моќност + тесен пулс“ преку технологијата за компресија на пулси); Оптимизирањето на квалитетот на зракот може истовремено да го подобри опсегот и точноста (концентрацијата на зракот го намалува отпадот од енергија и пречките при мерење предизвикани од преклопување на светлосни точки на долги растојанија). Предноста на фибер ласер од 1,5 μ m лежи во неговата способност да постигне синергистичка оптимизација на „висока врвна моќност (1-10 kW), тесна ширина на пулсот (1-10 ns), квалитет на висок зрак (M² <1,5) и висока стабилност на бранова должина (<1pm/℃)“ преку карактеристиките со ниски загуби на фибер медиумот и технологијата за модулација на пулси. Овака се постигнува двоен пробив на „долги растојанија (300-500 метри) + висока прецизност (ниво на сантиметар)“ во откривањето на беспилотни летала, што е исто така негова основна конкурентност во замена на традиционалните ласери од 905nm и 1064nm во снимањето на беспилотни летала, итно спасување и други сценарија.
Прилагодливо
✅ Потребни услови за фиксна ширина на импулсот и температурно поместување на ширината на импулсот
✅ Тип на излез и гранка на излез
✅ Референтен сооднос на разделување на светлосни гранки
✅ Просечна стабилност на моќност
✅ Побарувачка за локализација
Време на објавување: 28 октомври 2025 година