У таласу унапређења индустрије геодетских података и картографије ка ефикасности и прецизности, влакнасти ласери од 1,5 μm постају главна покретачка снага раста тржишта у две главне области геодетског снимања беспилотним летелицама и ручног снимања, захваљујући својој дубокој адаптацији захтевима сцене. Са експлозивним растом примена као што су снимање на малим висинама и мапирање у ванредним ситуацијама помоћу дронова, као и итерацијом ручних уређаја за скенирање ка високој прецизности и преносивости, глобална величина тржишта влакнастих ласера од 1,5 μm за геодетско снимање премашила је 1,2 милијарде јуана до 2024. године, при чему потражња за беспилотним летелицама и ручним уређајима чини преко 60% укупног износа, а одржава просечну годишњу стопу раста од 8,2%. Иза овог бума потражње стоји савршена резонанција између јединствених перформанси опсега од 1,5 μm и строгих захтева за тачност, безбедност и прилагодљивост животној средини у геодетским сценаријима.
1. Преглед производа
„Серија влакнастих ласера од 1,5 μm“ компаније Lumispot усваја MOPA технологију појачавања, која има високу вршну снагу и ефикасност електрооптичке конверзије, низак однос ASE и нелинеарног ефекта шума, и широк опсег радне температуре, што је чини погодном за употребу као извор емисије LiDAR ласера. У геодетским системима као што су LiDAR и LiDAR, влакнасти ласер од 1,5 μm се користи као основни извор светлости, а његови индикатори перформанси директно одређују „тачност“ и „ширину“ детекције. Перформансе ове две димензије су директно повезане са ефикасношћу и поузданошћу беспилотних летелица у теренском снимању, препознавању циљева, патролирању далеководима и другим сценаријима. Са становишта физичких закона преноса и логике обраде сигнала, три основна индикатора: вршна снага, ширина импулса и стабилност таласне дужине, су кључне варијабле које утичу на тачност и домет детекције. Њихов механизам деловања може се разложити кроз цео ланац „преноса сигнала, атмосферског преноса, рефлексије циља, пријема сигнала“.
2. Поља примене
У области беспилотног ваздушног снимања и мапирања, потражња за влакнастим ласерима од 1,5 μm је експлодирала због њихове прецизне резолуције болних тачака у ваздушним операцијама. Платформа беспилотних летелица има строга ограничења у погледу запремине, тежине и потрошње енергије корисног терета, док компактан структурни дизајн и карактеристике мале тежине влакнастог ласера од 1,5 μm могу да компресују тежину ласерског радарског система на једну трећину традиционалне опреме, савршено се прилагођавајући различитим типовима модела беспилотних летелица као што су вишероторне и фиксне крила. Још важније, овај опсег се налази у „златном прозору“ атмосферског преноса. У поређењу са уобичајено коришћеним ласером од 905nm, његово слабљење преноса је смањено за више од 40% у сложеним метеоролошким условима као што су измаглица и прашина. Са вршном снагом до kW, може да постигне даљину детекције већу од 250 метара за циљеве са рефлективношћу од 10%, решавајући проблем „нејасне видљивости и мерења удаљености“ за беспилотне летелице током истраживања у планинским подручјима, пустињама и другим регионима. Истовремено, његове одличне карактеристике безбедности за људско око - које омогућавају вршну снагу више од 10 пута већу од снаге ласера од 905 нм - омогућавају дроновима да раде на малим висинама без потребе за додатним заштитним уређајима, значајно побољшавајући безбедност и флексибилност подручја са људском посадом као што су градско снимање и пољопривредно мапирање.
У области ручног геодетског снимања и мапирања, све већа потражња за влакнастим ласерима од 1,5 μm уско је повезана са основним захтевима за преносивост уређаја и високу прецизност. Модерна ручна геодетска опрема мора да уравнотежи прилагодљивост сложеним сценама и једноставност рада. Низак ниво шума и висок квалитет снопа влакнастих ласера од 1,5 μm омогућавају ручним скенерима да постигну тачност мерења на микрометарском нивоу, испуњавајући захтеве високе прецизности као што су дигитализација културних реликвија и детекција индустријских компоненти. У поређењу са традиционалним ласерима од 1,064 μm, његова способност спречавања сметњи је значајно побољшана у окружењима са јаким светлом на отвореном. У комбинацији са карактеристикама бесконтактног мерења, може брзо да добије тродимензионалне податке о облацима тачака у сценаријима као што су рестаурација древних зграда и места хитне помоћи, без потребе за претходном обрадом циља. Још је вредније напоменути да се његов компактни дизајн паковања може интегрисати у ручне уређаје тежине мање од 500 грама, са широким температурним опсегом од -30 ℃ до +60 ℃, савршено се прилагођавајући потребама вишесценаријских операција као што су теренска истраживања и инспекције радионица.
Са становишта своје основне улоге, влакнасти ласери од 1,5 μm постали су кључни уређај за преобликовање могућности геодетског снимања. У геодетском снимању беспилотним летелицама, служи као „срце“ ласерског радара, постижући тачност домета на центиметарском нивоу кроз наносекундни импулсни излаз, пружајући податке о облаку тачака високе густине за 3Д моделирање терена и детекцију страних објеката на далеководима, и побољшавајући ефикасност геодетског снимања беспилотним летелицама више од три пута у поређењу са традиционалним методама; У контексту националног геодетског снимања, његова способност детекције на великим даљинама може постићи ефикасно снимање 10 квадратних километара по лету, са грешкама података контролисаним унутар 5 центиметара. У области ручног геодетског снимања, омогућава уређајима да постигну оперативно искуство „скенирај и преузми“: у заштити културне баштине, може прецизно да сними детаље текстуре површине културних реликвија и да обезбеди 3Д моделе милиметарског нивоа за дигитално архивирање; У обрнутом инжењерингу, геометријски подаци сложених компоненти могу се брзо добити, убрзавајући итерације дизајна производа; У хитним геодетским и мапским радовима, уз могућности обраде података у реалном времену, тродимензионални модел погођеног подручја може се генерисати у року од једног сата након што се догоде земљотреси, поплаве и друге катастрофе, пружајући кључну подршку за доношење одлука о спасавању. Од великих аероснимања до прецизног скенирања тла, влакнасти ласер од 1,5 μm води геодетску индустрију у нову еру „високе прецизности + високе ефикасности“.
3, Основне предности
Суштина домета детекције је највећа удаљеност на којој фотони које емитује ласер могу да превазиђу атмосферско слабљење и губитак рефлексије од мете, а да и даље буду ухваћени од стране пријемног краја као ефикасни сигнали. Следећи индикатори ласера са јарким извором од 1,5 μm директно доминирају овим процесом:
① Вршна снага (kW): стандардно 3kW@3ns и 100kHz; Надограђени производ 8kW@3ns и 100kHz је „основна покретачка снага“ опсега детекције, представљајући тренутну енергију коју ласер ослобађа у једном импулсу и кључни је фактор који одређује јачину сигнала на великим даљинама. Код детекције дронова, фотони морају да пређу стотине или чак хиљаде метара кроз атмосферу, што може изазвати слабљење услед Рејлијевог расејања и апсорпције аеросола (иако опсег од 1,5 μm припада „атмосферском прозору“, и даље постоји инхерентно слабљење). Истовремено, рефлективност циљне површине (као што су разлике у вегетацији, металима и стенама) такође може довести до губитка сигнала. Када се вршна снага повећа, чак и након слабљења на великим удаљеностима и губитка рефлексије, број фотона који стижу до пријемног краја и даље може да задовољи „праг односа сигнал-шум“, чиме се проширује опсег детекције - на пример, повећањем вршне снаге влакнастог ласера од 1,5 μm са 1 kW на 5 kW, под истим атмосферским условима, опсег детекције мета са рефлективношћу од 10% може се проширити са 200 метара на 350 метара, директно решавајући проблем „немогућности мерења на даљину“ у сценаријима истраживања великих размера као што су планинска подручја и пустиње за дронове.
② Ширина импулса (нс): подесива од 1 до 10нс. Стандардни производ има температурно померање ширине импулса пуне температуре (-40~85 ℃) од ≤ 0,5нс; штавише, може достићи температурно померање ширине импулса пуне температуре (-40~85 ℃) од ≤ 0,2нс. Овај индикатор је „временска скала“ тачности удаљености, која представља трајање ласерских импулса. Принцип израчунавања удаљености за детекцију дронова је „удаљеност = (брзина светлости x време путовања импулса у оба смера) / 2“, тако да ширина импулса директно одређује „тачност мерења времена“. Када се ширина импулса смањи, „временска оштрина“ импулса се повећава, а грешка у времену између „времена емисије импулса“ и „времена пријема рефлектованог импулса“ на пријемном крају ће бити значајно смањена.
③ Стабилност таласне дужине: унутар 1pm/℃, ширина линије на пуној температури од 0,128nm је „сидро тачности“ под утицајем околине, а опсег флуктуације таласне дужине ласера варира са променама температуре и напона. Систем за детекцију у опсегу таласних дужина од 1,5 μm обично користи технологију „пријема са разноврсним таласним дужинама“ или „интерферометрије“ за побољшање тачности, а флуктуације таласне дужине могу директно изазвати одступање од референтне вредности мерења - на пример, када дрон ради на великој надморској висини, температура околине може порасти са -10 ℃ на 30 ℃. Ако је коефицијент температуре таласне дужине влакнастог ласера од 1,5 μm 5pm/℃, таласна дужина ће флуктуирати за 200pm, а одговарајућа грешка мерења удаљености ће се повећати за 0,3 милиметра (изведено из формуле корелације између таласне дужине и брзине светлости). Посебно код патроле далековода беспилотним летелицама, потребно је мерити прецизне параметре као што су провис жице и међулинијско растојање. Нестабилна таласна дужина може довести до одступања података и утицати на процену безбедности линије; Ласер од 1,5 μm који користи технологију закључавања таласне дужине може да контролише стабилност таласне дужине унутар 1pm/℃, обезбеђујући тачност детекције нивоа од центиметара чак и када дође до промена температуре.
④ Синергија индикатора: „Балансер“ између тачности и домета у стварним сценаријима детекције дронова, где индикатори не делују независно, већ имају колаборативни или рестриктивни однос. На пример, повећање вршне снаге може проширити домет детекције, али је неопходно контролисати ширину импулса како би се избегло смањење тачности (баланс „велике снаге + уског импулса“ мора се постићи технологијом компресије импулса); Оптимизација квалитета снопа може истовремено побољшати домет и тачност (концентрација снопа смањује губитак енергије и сметње мерења изазване преклапањем светлосних тачака на великим удаљеностима). Предност влакнастог ласера од 1,5 μm лежи у његовој способности да постигне синергистичку оптимизацију „високе вршне снаге (1-10 kW), уске ширине импулса (1-10 ns), високог квалитета снопа (M²<1,5) и високе стабилности таласне дужине (<1pm/℃)“ кроз карактеристике малих губитака влакнастих медија и технологију модулације импулса. Овим се постиже двоструки пробој „великих удаљености (300-500 метара) + високе прецизности (центиметарски ниво)“ у детекцији беспилотних летелица, што је такође његова основна конкурентност у замени традиционалних ласера од 905 нм и 1064 нм у геодетском снимању беспилотним летелицама, спасавању у хитним случајевима и другим сценаријима.
Прилагодљиво
✅ Захтеви за фиксну ширину импулса и температурно померање ширине импулса
✅ Тип излаза и излазна грана
✅ Однос цепања референтне светлосне гране
✅ Просечна стабилност снаге
✅ Потражња за локализацијом
Време објаве: 28. октобар 2025.