In de golf van het upgraden van de geografische informatie-industrie voor landmeting en kartering naar efficiëntie en precisie, worden 1,5 μm fiberlasers de belangrijkste drijvende kracht achter de marktgroei in de twee belangrijkste sectoren van onbemande luchtvaartuigen en handheld landmeting, dankzij hun diepe aanpassing aan de eisen van de locatie. Met de explosieve groei van toepassingen zoals landmeting op lage hoogte en noodkartering met drones, evenals de iteratie van handheld scanapparaten naar hoge precisie en draagbaarheid, zal de wereldwijde markt voor 1,5 μm fiberlasers voor landmeting in 2024 de 1,2 miljard yuan overschrijden, waarbij de vraag naar onbemande luchtvaartuigen en handheld apparaten meer dan 60% van het totaal uitmaakt en een gemiddelde jaarlijkse groeivoet van 8,2% handhaaft. Achter deze explosieve vraagexplosie schuilt de perfecte resonantie tussen de unieke prestaties van de 1,5 μm-band en de strenge eisen voor nauwkeurigheid, veiligheid en omgevingsaanpassing in landmeetkundige scenario's.
1. Productoverzicht
De "1,5 μm Fiber Laser Series" van Lumispot maakt gebruik van MOPA-versterkingstechnologie, die een hoog piekvermogen en elektro-optische conversie-efficiëntie, een lage ASE en een niet-lineaire effectruisverhouding heeft, en een breed werktemperatuurbereik, waardoor deze geschikt is voor gebruik als LiDAR-laseremissiebron. In landmeetkundige systemen zoals LiDAR en LiDAR wordt een 1,5 μm fiberlaser gebruikt als de kern van de lichtbron, en de prestatie-indicatoren bepalen direct de "nauwkeurigheid" en "breedte" van de detectie. De prestaties van deze twee dimensies zijn direct gerelateerd aan de efficiëntie en betrouwbaarheid van onbemande luchtvaartuigen bij terreinonderzoek, doelherkenning, patrouille langs hoogspanningsleidingen en andere scenario's. Vanuit het perspectief van natuurkundige transmissiewetten en signaalverwerkingslogica zijn de drie kernindicatoren piekvermogen, pulsbreedte en golflengtestabiliteit belangrijke variabelen die de nauwkeurigheid en het bereik van de detectie beïnvloeden. Hun werkingsmechanisme kan worden ontleed over de gehele keten van "signaaloverdracht, atmosferische transmissie, doelreflectie, signaalontvangst".
2. Toepassingsgebieden
Op het gebied van onbemande luchtmetingen en -kartering is de vraag naar 1,5 μm fiberlasers explosief gestegen vanwege hun nauwkeurige oplossing voor knelpunten in luchtoperaties. Het platform van onbemande luchtvaartuigen kent strikte beperkingen wat betreft volume, gewicht en energieverbruik van de lading, terwijl het compacte structurele ontwerp en de lichtgewicht eigenschappen van de 1,5 μm fiberlaser het gewicht van het laserradarsysteem kunnen comprimeren tot een derde van dat van traditionele apparatuur, waardoor het perfect past bij verschillende soorten onbemande luchtvaartuigen, zoals multirotor- en vastevleugelmodellen. Belangrijker nog, deze band bevindt zich in het "gouden venster" van atmosferische transmissie. Vergeleken met de veelgebruikte 905nm laser, wordt de transmissiedemping met meer dan 40% verminderd onder complexe meteorologische omstandigheden zoals nevel en stof. Met een piekvermogen tot kW kan het een detectieafstand van meer dan 250 meter bereiken voor doelen met een reflectiviteit van 10%. Dit lost het probleem van "onduidelijk zicht en afstandsmeting" op voor onbemande luchtvaartuigen tijdens metingen in bergachtige gebieden, woestijnen en andere regio's. Tegelijkertijd zorgen de uitstekende beschermingsfuncties voor het menselijk oog - met een piekvermogen van meer dan 10 keer dat van een 905nm laser - ervoor dat drones op lage hoogte kunnen opereren zonder dat er extra veiligheidsafschermingen nodig zijn. Dit verbetert de veiligheid en flexibiliteit van bemande gebieden, zoals stedelijke landmeetkunde en landbouwkartering, aanzienlijk.
Op het gebied van handheld landmeetkunde en kartering hangt de toenemende vraag naar 1,5 μm fiberlasers nauw samen met de kernvereisten van draagbaarheid en hoge precisie. Moderne handheld landmeetkundige apparatuur moet een evenwicht vinden tussen aanpasbaarheid aan complexe situaties en gebruiksgemak. De lage ruisoutput en hoge lichtkwaliteit van 1,5 μm fiberlasers stellen handheld scanners in staat om een meetnauwkeurigheid op micrometerniveau te bereiken, waarmee wordt voldaan aan hoge precisie-eisen zoals digitalisering van culturele relikwieën en detectie van industriële componenten. Vergeleken met traditionele 1,064 μm lasers is het anti-interferentievermogen aanzienlijk verbeterd in omgevingen met sterk licht buitenshuis. Gecombineerd met contactloze meeteigenschappen kan het snel driedimensionale puntenwolkgegevens verkrijgen in scenario's zoals de restauratie van oude gebouwen en noodhulplocaties, zonder dat doelvoorbewerking nodig is. Wat nog opmerkelijker is, is dat het compacte ontwerp van de verpakking kan worden geïntegreerd in draagbare apparaten van minder dan 500 gram, met een breed temperatuurbereik van -30 ℃ tot +60 ℃. Hierdoor past het perfect bij de behoeften van operaties met meerdere scenario's, zoals veldonderzoeken en werkplaatsinspecties.
Vanuit hun kernfunctie zijn 1,5 μm fiberlasers een belangrijk apparaat geworden voor het hervormen van landmeetkundige mogelijkheden. Bij landmeetkunde met onbemande luchtvaartuigen fungeert het als het "hart" van de laserradar, met een nauwkeurigheid van centimeters dankzij nanoseconde pulsuitvoer, het leveren van puntwolkgegevens met hoge dichtheid voor 3D-modellering van het terrein en het detecteren van vreemde objecten in hoogspanningsleidingen, en het verbeteren van de efficiëntie van landmeetkunde met onbemande luchtvaartuigen met meer dan een factor drie in vergelijking met traditionele methoden. In de context van nationale landmeetkunde kan de detectiecapaciteit over lange afstanden een efficiënte landmeetkunde van 10 vierkante kilometer per vlucht bereiken, met datafouten die binnen 5 centimeter worden beperkt. Op het gebied van handheld landmeetkunde stelt het apparaten in staat om een "scan and get" operationele ervaring te bereiken: bij de bescherming van cultureel erfgoed kan het nauwkeurig de details van de oppervlaktetextuur van culturele relikwieën vastleggen en 3D-modellen op millimeterniveau leveren voor digitale archivering. Bij reverse engineering kunnen geometrische gegevens van complexe componenten snel worden verkregen, waardoor productontwerpiteraties worden versneld. Bij noodlandings- en karteringswerkzaamheden kan, dankzij realtime gegevensverwerking, binnen een uur na aardbevingen, overstromingen en andere rampen een driedimensionaal model van het getroffen gebied worden gegenereerd, wat cruciale ondersteuning biedt bij de besluitvorming over reddingsacties. Van grootschalige luchtopnames tot nauwkeurige grondscans, de 1,5 μm fiberlaser stuwt de landmeetkundige sector een nieuw tijdperk van "hoge precisie + hoge efficiëntie" in.
3. Belangrijkste voordelen
De essentie van het detectiebereik is de grootste afstand waarop de door de laser uitgezonden fotonen atmosferische demping en reflectieverlies van het doel kunnen overwinnen en toch door de ontvangende kant als effectieve signalen kunnen worden opgevangen. De volgende indicatoren van de heldere laserbron, de 1,5 μm fiberlaser, domineren dit proces direct:
① Piekvermogen (kW): standaard 3 kW bij 3 ns en 100 kHz; het verbeterde product 8 kW bij 3 ns en 100 kHz is de "kerndrijfkracht" van het detectiebereik en vertegenwoordigt de momentane energie die door de laser in één puls wordt vrijgegeven. Dit is de belangrijkste factor die de sterkte van signalen over lange afstanden bepaalt. Bij dronedetectie moeten fotonen honderden of zelfs duizenden meters door de atmosfeer reizen, wat kan leiden tot verzwakking door Rayleigh-verstrooiing en aerosolabsorptie (hoewel de 1,5 μm-band tot het "atmosferische venster" behoort, is er nog steeds sprake van inherente verzwakking). Tegelijkertijd kan de reflectiviteit van het doeloppervlak (zoals verschillen in vegetatie, metalen en gesteenten) ook leiden tot signaalverlies. Als het piekvermogen wordt verhoogd, kan het aantal fotonen dat de ontvangende kant bereikt, zelfs na demping over grote afstand en reflectieverlies, nog steeds voldoen aan de drempelwaarde voor de signaal-ruisverhouding. Hierdoor wordt het detectiebereik vergroot. Door bijvoorbeeld het piekvermogen van een 1,5 μm fiberlaser te verhogen van 1 kW naar 5 kW, kan onder dezelfde atmosferische omstandigheden het detectiebereik van doelen met een reflectievermogen van 10% worden vergroot van 200 meter naar 350 meter. Hiermee wordt het knelpunt van "niet ver kunnen meten" in grootschalige onderzoeksscenario's, zoals in bergachtige gebieden en woestijnen, direct opgelost voor drones.
2 Pulsbreedte (ns): instelbaar van 1 tot 10 ns. Het standaardproduct heeft een pulsbreedte-temperatuurdrift bij volledige temperatuur (-40 tot 85 °C) van ≤ 0,5 ns; verder kan het een pulsbreedte-temperatuurdrift bij volledige temperatuur (-40 tot 85 °C) van ≤ 0,2 ns bereiken. Deze indicator is de "tijdschaal" van de afstandsnauwkeurigheid en geeft de duur van laserpulsen weer. Het principe voor afstandsberekening voor dronedetectie is "afstand = (lichtsnelheid x pulsretourtijd) / 2", dus de pulsbreedte bepaalt direct de "tijdsmeetnauwkeurigheid". Wanneer de pulsbreedte wordt verkleind, neemt de "tijdsscherpte" van de puls toe en wordt de timingfout tussen de "pulsemissietijd" en de "gereflecteerde pulsontvangsttijd" aan de ontvangende kant aanzienlijk verminderd.
③ Golflengtestabiliteit: binnen 1 pm/℃ is de lijnbreedte bij volledige temperatuur van 0,128 nm het "nauwkeurigheidsanker" onder omgevingsinvloeden, en het fluctuatiebereik van de laseruitvoergolflengte bij temperatuur- en spanningsveranderingen. Het detectiesysteem in de golflengteband van 1,5 μm maakt doorgaans gebruik van "golflengtediversiteitsontvangst" of "interferometrie" om de nauwkeurigheid te verbeteren. Golflengteschommelingen kunnen direct leiden tot afwijkingen in de meetbenchmark - bijvoorbeeld wanneer een drone op grote hoogte werkt, kan de omgevingstemperatuur stijgen van -10 ℃ tot 30 ℃. Als de golflengtetemperatuurcoëfficiënt van de 1,5 μm fiberlaser 5 pm/℃ is, zal de golflengte fluctueren met 200 pm en zal de bijbehorende afstandsmeetfout toenemen met 0,3 millimeter (afgeleid van de correlatieformule tussen golflengte en lichtsnelheid). Vooral bij patrouilles van hoogspanningsleidingen met onbemande luchtvaartuigen moeten nauwkeurige parameters zoals draaddoorhang en afstand tussen de leidingen worden gemeten. Een onstabiele golflengte kan leiden tot afwijkingen in de gegevens en de beoordeling van de lijnveiligheid beïnvloeden. De 1,5 μm-laser met golflengtevergrendelingstechnologie kan de golflengtestabiliteit regelen binnen 1 pm/℃, waardoor de nauwkeurigheid van de detectie op centimeterniveau wordt gegarandeerd, zelfs bij temperatuurveranderingen.
④ Indicatorsynergie: De "balancer" tussen nauwkeurigheid en bereik in daadwerkelijke dronedetectiescenario's, waarbij indicatoren niet onafhankelijk van elkaar werken, maar eerder een samenwerkende of beperkende relatie hebben. Zo kan een hoger piekvermogen het detectiebereik vergroten, maar is het noodzakelijk om de pulsbreedte te regelen om een afname van de nauwkeurigheid te voorkomen (een balans tussen "hoog vermogen + smalle puls" moet worden bereikt door middel van pulscompressietechnologie); Optimalisatie van de bundelkwaliteit kan tegelijkertijd het bereik en de nauwkeurigheid verbeteren (bundelconcentratie vermindert energieverspilling en meetinterferentie veroorzaakt door overlappende lichtvlekken op grote afstand). Het voordeel van een 1,5 μm fiberlaser ligt in het vermogen om synergetische optimalisatie te bereiken van "hoog piekvermogen (1-10 kW), smalle pulsbreedte (1-10 ns), hoge bundelkwaliteit (M²<1,5) en hoge golflengtestabiliteit (<1pm/℃)" dankzij de lage verlieskarakteristieken van fibermedia en pulsmodulatietechnologie. Hiermee wordt een dubbele doorbraak bereikt van "lange afstand (300-500 meter) + hoge precisie (centimeterniveau)" in de detectie van onbemande luchtvaartuigen, wat ook de belangrijkste concurrentiekracht is bij het vervangen van traditionele 905nm- en 1064nm-lasers bij het in kaart brengen van onbemande luchtvaartuigen, noodredding en andere scenario's.
Aanpasbaar
✅ Vaste pulsbreedte- en pulsbreedtetemperatuurdriftvereisten
✅ Uitvoertype en uitvoertak
✅ Referentie licht tak splitsingsverhouding
✅ Gemiddelde vermogensstabiliteit
✅ Lokalisatievraag
Plaatsingstijd: 28-10-2025