'Cahaya' yang tepat memperkasakan altitud rendah: laser gentian menerajui era baharu ukur dan pemetaan

Dalam gelombang menaik taraf industri ukur dan pemetaan maklumat geografi ke arah kecekapan dan ketepatan, laser gentian 1.5 μm menjadi tenaga penggerak teras untuk pertumbuhan pasaran dalam dua bidang utama ukur kenderaan udara tanpa pemandu dan ukur pegang tangan, berkat penyesuaian mendalam mereka terhadap keperluan tempat kejadian. Dengan pertumbuhan pesat aplikasi seperti ukur altitud rendah dan pemetaan kecemasan menggunakan dron, serta lelaran peranti pengimbasan pegang tangan ke arah ketepatan tinggi dan mudah alih, saiz pasaran global 1.5 μm laser gentian untuk ukur telah melebihi 1.2 bilion yuan menjelang 2024, dengan permintaan untuk kenderaan udara tanpa pemandu dan purata kadar pertumbuhan tahunan 60% peranti pegang tangan dan pegang tangan untuk jumlah pertumbuhan tahunan. 8.2%. Di sebalik ledakan permintaan ini adalah resonans yang sempurna antara prestasi unik jalur 1.5 μm dan keperluan ketat untuk ketepatan, keselamatan dan kebolehsuaian persekitaran dalam senario tinjauan.

001

1、 Gambaran Keseluruhan Produk

"Siri Laser Gentian 1.5um" Lumispot menggunakan teknologi penguatan MOPA, yang mempunyai kuasa puncak tinggi dan kecekapan penukaran elektro-optik, nisbah hingar kesan ASE dan tak linear yang rendah, dan julat suhu kerja yang luas, menjadikannya sesuai untuk digunakan sebagai sumber pelepasan laser LiDAR. Dalam sistem ukur seperti LiDAR dan LiDAR, laser gentian 1.5 μm digunakan sebagai sumber cahaya pemancar teras, dan penunjuk prestasinya secara langsung menentukan "ketepatan" dan "keluasan" pengesanan. Prestasi kedua-dua dimensi ini secara langsung berkaitan dengan kecekapan dan kebolehpercayaan kenderaan udara tanpa pemandu dalam ukur rupa bumi, pengecaman sasaran, rondaan talian kuasa dan senario lain. Dari perspektif undang-undang penghantaran fizikal dan logik pemprosesan isyarat, tiga penunjuk teras kuasa puncak, lebar nadi dan kestabilan panjang gelombang ialah pembolehubah utama yang mempengaruhi ketepatan dan julat pengesanan. Mekanisme tindakan mereka boleh diuraikan melalui keseluruhan rantaian "penerimaan isyarat pantulan sasaran transmisi isyarat atmosfera".

2、 Medan Aplikasi

Dalam bidang ukur dan pemetaan udara tanpa pemandu, permintaan untuk laser gentian 1.5 μm telah meletup kerana resolusi tepat titik kesakitannya dalam operasi udara. Platform kenderaan udara tanpa pemandu mempunyai had ketat pada volum, berat dan penggunaan tenaga muatan, manakala reka bentuk struktur padat dan ciri ringan laser gentian 1.5 μm boleh memampatkan berat sistem radar laser kepada satu pertiga daripada peralatan tradisional, menyesuaikan dengan sempurna kepada pelbagai jenis model kenderaan udara tanpa pemandu seperti multi rotor dan sayap tetap. Lebih penting lagi, jalur ini terletak di "tingkap emas" penghantaran atmosfera. Berbanding dengan laser 905nm yang biasa digunakan, pengecilan penghantarannya dikurangkan lebih daripada 40% di bawah keadaan meteorologi yang kompleks seperti jerebu dan habuk. Dengan kuasa puncak sehingga kW, ia boleh mencapai jarak pengesanan lebih daripada 250 meter untuk sasaran dengan pemantulan sebanyak 10%, menyelesaikan masalah "penglihatan tidak jelas dan ukuran jarak" untuk kenderaan udara tanpa pemandu semasa tinjauan di kawasan pergunungan, padang pasir dan kawasan lain. Pada masa yang sama, ciri keselamatan mata manusia yang sangat baik - membenarkan kuasa puncak lebih daripada 10 kali ganda daripada laser 905nm - membolehkan dron beroperasi pada altitud rendah tanpa memerlukan peranti pelindung keselamatan tambahan, meningkatkan keselamatan dan fleksibiliti kawasan berawak seperti ukur bandar dan pemetaan pertanian.

0012

Dalam bidang ukur dan pemetaan pegang tangan, peningkatan permintaan untuk laser gentian 1.5 μm berkait rapat dengan permintaan teras kemudahalihan peranti dan ketepatan tinggi. Peralatan ukur pegang tangan moden perlu mengimbangi kebolehsuaian kepada adegan yang kompleks dan kemudahan operasi. Keluaran hingar yang rendah dan kualiti pancaran tinggi laser gentian 1.5 μm membolehkan pengimbas pegang tangan mencapai ketepatan ukuran tahap mikrometer, memenuhi keperluan ketepatan tinggi seperti pendigitalan peninggalan budaya dan pengesanan komponen industri. Berbanding dengan laser 1.064 μm tradisional, keupayaan anti-gangguan dipertingkatkan dengan ketara dalam persekitaran cahaya yang kuat di luar. Digabungkan dengan ciri ukuran bukan hubungan, ia boleh mendapatkan data awan titik tiga dimensi dengan cepat dalam senario seperti pemulihan bangunan purba dan tapak penyelamat kecemasan, tanpa memerlukan prapemprosesan sasaran. Apa yang lebih penting ialah reka bentuk pembungkusan padatnya boleh disepadukan ke dalam peranti pegang tangan dengan berat kurang daripada 500 gram, dengan julat suhu yang luas dari -30 ℃ hingga + 60 ℃, menyesuaikan dengan sempurna kepada keperluan operasi berbilang senario seperti tinjauan lapangan dan pemeriksaan bengkel.

0013

Dari perspektif peranan terasnya, laser gentian 1.5 μm telah menjadi peranti utama untuk membentuk semula keupayaan ukur. Dalam tinjauan kenderaan udara tanpa pemandu, ia berfungsi sebagai "jantung" radar laser, mencapai ketepatan julat paras sentimeter melalui output nadi nanosaat, menyediakan data awan titik berketumpatan tinggi untuk pemodelan 3D rupa bumi dan pengesanan objek asing talian kuasa, dan meningkatkan kecekapan tinjauan kenderaan udara tanpa pemandu dengan lebih daripada tiga kali ganda berbanding kaedah tradisional; Dalam konteks tinjauan tanah negara, keupayaan pengesanan jarak jauhnya boleh mencapai pengukuran yang cekap sebanyak 10 kilometer persegi setiap penerbangan, dengan ralat data dikawal dalam lingkungan 5 sentimeter. Dalam bidang ukur pegang tangan, ia memperkasakan peranti untuk mencapai pengalaman operasi "imbas dan dapatkan": dalam perlindungan warisan budaya, ia boleh menangkap butiran tekstur permukaan peninggalan budaya dengan tepat dan menyediakan model 3D tahap milimeter untuk pengarkiban digital; Dalam kejuruteraan terbalik, data geometri komponen kompleks boleh diperoleh dengan cepat, mempercepatkan lelaran reka bentuk produk; Dalam tinjauan dan pemetaan kecemasan, dengan keupayaan pemprosesan data masa nyata, model tiga dimensi bagi kawasan yang terjejas boleh dijana dalam masa satu jam selepas gempa bumi, banjir dan bencana lain berlaku, memberikan sokongan kritikal untuk membuat keputusan menyelamat. Daripada tinjauan udara berskala besar kepada pengimbasan tanah yang tepat, laser gentian 1.5 μm memacu industri ukur ke era baharu "ketepatan tinggi+kecekapan tinggi".

3、 Kelebihan teras

Intipati julat pengesanan ialah jarak paling jauh di mana foton yang dipancarkan oleh laser boleh mengatasi pengecilan atmosfera dan kehilangan pantulan sasaran, dan masih ditangkap oleh hujung penerima sebagai isyarat berkesan. Penunjuk laser sumber terang 1.5 μm laser gentian berikut secara langsung menguasai proses ini:

① Kuasa puncak (kW): standard 3kW@3ns &100kHz; Produk ditingkatkan 8kW@3ns &100kHz ialah "tenaga penggerak teras" julat pengesanan, mewakili tenaga serta-merta yang dikeluarkan oleh laser dalam satu nadi, dan merupakan faktor utama yang menentukan kekuatan isyarat jarak jauh. Dalam pengesanan dron, foton perlu bergerak ratusan atau bahkan ribuan meter melalui atmosfera, yang boleh menyebabkan pengecilan disebabkan oleh penyebaran Rayleigh dan penyerapan aerosol (walaupun jalur 1.5 μm milik "tingkap atmosfera", masih terdapat pelemahan yang wujud). Pada masa yang sama, pemantulan permukaan sasaran (seperti perbezaan dalam tumbuh-tumbuhan, logam dan batu) juga boleh menyebabkan kehilangan isyarat. Apabila kuasa puncak dipertingkatkan, walaupun selepas pengecilan jarak jauh dan kehilangan pantulan, bilangan foton yang mencapai hujung penerima masih boleh memenuhi "ambang nisbah isyarat-ke-bunyi", dengan itu memanjangkan julat pengesanan - contohnya, dengan meningkatkan kuasa puncak laser gentian 1.5 μm daripada 1kW kepada 5kW julat pengesanan 1% pencerminan atmosfera yang sama. dilanjutkan dari 200 meter kepada 350 meter, secara langsung menyelesaikan titik kesakitan "tidak dapat mengukur jauh" dalam senario tinjauan berskala besar seperti kawasan pergunungan dan padang pasir untuk dron.

② Lebar nadi (ns): boleh laras dari 1 hingga 10ns. Produk standard mempunyai suhu penuh (-40~85 ℃) hanyutan suhu lebar nadi ≤ 0.5ns; selanjutnya, ia boleh mencapai suhu penuh (-40~85 ℃) hanyutan suhu lebar nadi ≤ 0.2ns. Penunjuk ini ialah "skala masa" ketepatan jarak, mewakili tempoh denyutan laser. Prinsip pengiraan jarak untuk pengesanan dron ialah "jarak=(kelajuan cahaya x masa perjalanan pergi balik nadi)/2", jadi lebar nadi secara langsung menentukan "ketepatan pengukuran masa". Apabila lebar nadi dikurangkan, "ketajaman masa" nadi meningkat, dan ralat pemasaan antara "masa pancaran nadi" dan "masa penerimaan nadi yang dicerminkan" di hujung penerima akan berkurangan dengan ketara.

③ Kestabilan panjang gelombang: dalam 1pm/℃, lebar talian pada suhu penuh 0.128nm ialah "sauh ketepatan" di bawah gangguan alam sekitar, dan julat turun naik panjang gelombang keluaran laser dengan perubahan suhu dan voltan. Sistem pengesanan dalam jalur panjang gelombang 1.5 μm biasanya menggunakan teknologi "penerimaan kepelbagaian panjang gelombang" atau "interferometri" untuk meningkatkan ketepatan, dan turun naik panjang gelombang secara langsung boleh menyebabkan sisihan penanda aras pengukuran - contohnya, apabila dron berfungsi pada altitud tinggi, suhu ambien mungkin meningkat dari -10 ℃ kepada 30 ℃. Jika pekali suhu panjang gelombang laser gentian 1.5 μm ialah 5pm/℃, panjang gelombang akan turun naik sebanyak 200pm, dan ralat pengukuran jarak yang sepadan akan meningkat sebanyak 0.3 milimeter (diperolehi daripada formula korelasi antara panjang gelombang dan kelajuan cahaya). Terutamanya dalam rondaan talian kuasa kenderaan udara tanpa pemandu, parameter yang tepat seperti wayar sag dan jarak antara talian perlu diukur. Panjang gelombang yang tidak stabil boleh membawa kepada penyelewengan data dan menjejaskan penilaian keselamatan talian; Laser 1.5 μm menggunakan teknologi penguncian panjang gelombang boleh mengawal kestabilan panjang gelombang dalam 1pm/℃, memastikan ketepatan pengesanan aras sentimeter walaupun apabila perubahan suhu berlaku.

④ Sinergi penunjuk: "Pengimbang" antara ketepatan dan julat dalam senario pengesanan dron sebenar, di mana penunjuk tidak bertindak secara bebas, sebaliknya mempunyai hubungan kolaboratif atau terhad. Sebagai contoh, peningkatan kuasa puncak boleh memanjangkan julat pengesanan, tetapi perlu mengawal lebar nadi untuk mengelakkan penurunan ketepatan (keseimbangan "kuasa tinggi + nadi sempit" perlu dicapai melalui teknologi pemampatan nadi); Mengoptimumkan kualiti rasuk boleh meningkatkan julat dan ketepatan serentak (kepekatan rasuk mengurangkan sisa tenaga dan gangguan pengukuran yang disebabkan oleh tompok cahaya yang bertindih pada jarak jauh). Kelebihan laser gentian 1.5 μm terletak pada keupayaannya untuk mencapai pengoptimuman sinergistik "kuasa puncak tinggi (1-10 kW), lebar nadi sempit (1-10 ns), kualiti rasuk tinggi (M ²<1.5), dan kestabilan panjang gelombang tinggi (<1pm/℃)" melalui ciri kehilangan rendah media gentian dan teknologi modulasi nadi. Ini mencapai kejayaan dwi "jarak jauh (300-500 meter)+kepersisan tinggi (paras sentimeter)" dalam pengesanan kenderaan udara tanpa pemandu, yang juga merupakan daya saing terasnya dalam menggantikan laser tradisional 905nm dan 1064nm dalam tinjauan kenderaan udara tanpa pemandu, penyelamat kecemasan dan senario lain.

Boleh disesuaikan

✅ Keperluan hanyutan suhu lebar nadi&lebar nadi tetap

✅ Cawangan jenis output & output

✅ Nisbah pemisahan cawangan cahaya rujukan

✅ Kestabilan kuasa purata

✅ Permintaan penyetempatan


Masa siaran: Okt-28-2025