En l'onada de millora de la indústria de la informació geogràfica de topografia i cartografia cap a l'eficiència i la precisió, els làsers de fibra d'1,5 μm s'estan convertint en el principal motor del creixement del mercat en els dos camps principals de la topografia amb vehicles aeris no tripulats i la topografia portàtil, gràcies a la seva profunda adaptació als requisits de l'escena. Amb el creixement explosiu d'aplicacions com la topografia a baixa altitud i la cartografia d'emergència mitjançant drons, així com la iteració de dispositius d'escaneig portàtils cap a una alta precisió i portabilitat, la mida del mercat global de làsers de fibra d'1,5 μm per a topografia ha superat els 1.200 milions de iuans el 2024, amb una demanda de vehicles aeris no tripulats i dispositius portàtils que representa més del 60% del total i manté una taxa de creixement mitjana anual del 8,2%. Darrere d'aquest auge de la demanda hi ha la ressonància perfecta entre el rendiment únic de la banda d'1,5 μm i els estrictes requisits de precisió, seguretat i adaptabilitat ambiental en escenaris de topografia.
1. Descripció general del producte
La "Sèrie de làsers de fibra d'1,5 μm" de Lumispot adopta la tecnologia d'amplificació MOPA, que té una alta potència màxima i eficiència de conversió electroòptica, una baixa relació ASE i de soroll d'efecte no lineal, i un ampli rang de temperatura de treball, cosa que la fa adequada per al seu ús com a font d'emissió làser LiDAR. En sistemes de topografia com ara LiDAR i LiDAR, s'utilitza un làser de fibra d'1,5 μm com a font de llum emissora principal, i els seus indicadors de rendiment determinen directament la "precisió" i l'"amplitud" de la detecció. El rendiment d'aquestes dues dimensions està directament relacionat amb l'eficiència i la fiabilitat dels vehicles aeris no tripulats en topografia del terreny, reconeixement d'objectius, patrulla de línies elèctriques i altres escenaris. Des de la perspectiva de les lleis de transmissió física i la lògica de processament del senyal, els tres indicadors principals de potència màxima, amplada de pols i estabilitat de longitud d'ona són variables clau que afecten la precisió i l'abast de la detecció. El seu mecanisme d'acció es pot descompondre a través de tota la cadena de "transmissió de senyals, transmissió atmosfèrica, reflexió de l'objectiu, recepció del senyal".
2. Camps d'aplicació
En el camp de l'aixecament i la cartografia aèria no tripulada, la demanda de làsers de fibra d'1,5 μm s'ha disparat a causa de la seva resolució precisa dels punts problemàtics en les operacions aèries. La plataforma de vehicles aeris no tripulats té limitacions estrictes pel que fa al volum, el pes i el consum d'energia de la càrrega útil, mentre que el disseny estructural compacte i les característiques lleugeres del làser de fibra d'1,5 μm poden comprimir el pes del sistema de radar làser a un terç dels equips tradicionals, adaptant-se perfectament a diversos tipus de models de vehicles aeris no tripulats, com ara multirrotor i ala fixa. El més important és que aquesta banda es troba a la "finestra daurada" de la transmissió atmosfèrica. En comparació amb el làser de 905 nm d'ús comú, la seva atenuació de transmissió es redueix en més d'un 40% en condicions meteorològiques complexes com ara boirina i pols. Amb una potència màxima de fins a kW, pot aconseguir una distància de detecció de més de 250 metres per a objectius amb una reflectivitat del 10%, resolent el problema de la "visibilitat i la mesura de distància poc clares" per a vehicles aeris no tripulats durant els estudis en zones muntanyoses, deserts i altres regions. Alhora, les seves excel·lents característiques de seguretat per a l'ull humà, que permeten una potència màxima més de 10 vegades superior a la del làser de 905 nm, permeten als drons operar a baixa altitud sense necessitat de dispositius de blindatge de seguretat addicionals, millorant considerablement la seguretat i la flexibilitat de les zones tripulades, com ara l'alçament topogràfic urbà i la cartografia agrícola.
En el camp de la topografia i la cartografia portàtils, la creixent demanda de làsers de fibra d'1,5 μm està estretament relacionada amb les demandes bàsiques de portabilitat i alta precisió dels dispositius. Els equips moderns de topografia portàtils necessiten equilibrar l'adaptabilitat a escenes complexes i la facilitat d'operació. El baix soroll de sortida i l'alta qualitat del feix dels làsers de fibra d'1,5 μm permeten als escàners portàtils aconseguir una precisió de mesura a nivell micromètric, complint requisits d'alta precisió com la digitalització de relíquies culturals i la detecció de components industrials. En comparació amb els làsers tradicionals d'1,064 μm, la seva capacitat antiinterferències millora significativament en entorns exteriors amb molta llum. Combinat amb les característiques de mesura sense contacte, pot obtenir ràpidament dades de núvols de punts tridimensionals en escenaris com la restauració d'edificis antics i llocs de rescat d'emergència, sense necessitat de preprocessar objectius. El que és més destacable és que el seu disseny d'embalatge compacte es pot integrar en dispositius portàtils que pesen menys de 500 grams, amb un ampli rang de temperatura de -30 ℃ a +60 ℃, adaptant-se perfectament a les necessitats d'operacions multiescenari com ara estudis de camp i inspeccions de taller.
Des de la perspectiva del seu paper principal, els làsers de fibra d'1,5 μm s'han convertit en un dispositiu clau per remodelar les capacitats de topografia. En l'estudi amb vehicles aeris no tripulats, serveix com a "cor" del radar làser, aconseguint una precisió de centimetres a través d'una sortida d'impulsos de nanosegons, proporcionant dades de núvols de punts d'alta densitat per al modelatge 3D del terreny i la detecció d'objectes estranys de línies elèctriques, i millorant l'eficiència de l'estudi amb vehicles aeris no tripulats en més de tres vegades en comparació amb els mètodes tradicionals; En el context de l'estudi de terrenys nacional, la seva capacitat de detecció de llarg abast pot aconseguir un estudi eficient de 10 quilòmetres quadrats per vol, amb errors de dades controlats dins dels 5 centímetres. En el camp de l'estudi portàtil, permet als dispositius aconseguir una experiència operativa de "escaneig i obtenció": en la protecció del patrimoni cultural, pot capturar amb precisió els detalls de la textura superficial de les relíquies culturals i proporcionar models 3D a nivell mil·limètric per a l'arxivament digital; En l'enginyeria inversa, es poden obtenir ràpidament dades geomètriques de components complexos, accelerant les iteracions del disseny del producte; En topografia i cartografia d'emergència, amb capacitats de processament de dades en temps real, es pot generar un model tridimensional de la zona afectada en el termini d'una hora després que es produeixin terratrèmols, inundacions i altres desastres, cosa que proporciona un suport crític per a la presa de decisions de rescat. Des de topografies aèries a gran escala fins a escanejos terrestres precisos, el làser de fibra d'1,5 μm està impulsant la indústria topogràfica cap a una nova era d'"alta precisió + alta eficiència".
3. Avantatges principals
L'essència del rang de detecció és la distància màxima a la qual els fotons emesos pel làser poden superar l'atenuació atmosfèrica i la pèrdua de reflexió del blanc, i tot i així ser capturats per l'extrem receptor com a senyals efectius. Els següents indicadors del làser de fibra làser de font brillant d'1,5 μm dominen directament aquest procés:
① Potència màxima (kW): estàndard 3 kW a 3 ns i 100 kHz; El producte actualitzat de 8 kW a 3 ns i 100 kHz és la "força motriu principal" del rang de detecció, que representa l'energia instantània alliberada pel làser en un sol pols, i és el factor clau que determina la intensitat dels senyals de llarga distància. En la detecció amb drons, els fotons han de viatjar centenars o fins i tot milers de metres a través de l'atmosfera, cosa que pot causar atenuació a causa de la dispersió de Rayleigh i l'absorció d'aerosols (tot i que la banda d'1,5 μm pertany a la "finestra atmosfèrica", encara hi ha una atenuació inherent). Al mateix temps, la reflectivitat de la superfície de l'objectiu (com ara les diferències en la vegetació, els metalls i les roques) també pot provocar pèrdua de senyal. Quan augmenta la potència màxima, fins i tot després de l'atenuació a llarga distància i la pèrdua de reflexió, el nombre de fotons que arriben a l'extrem receptor encara pot complir el "llindar de relació senyal-soroll", ampliant així el rang de detecció; per exemple, augmentant la potència màxima d'un làser de fibra d'1,5 μm d'1 kW a 5 kW, en les mateixes condicions atmosfèriques, el rang de detecció d'objectius amb un 10% de reflectivitat es pot ampliar de 200 metres a 350 metres, resolent directament el punt problemàtic de "no poder mesurar lluny" en escenaris d'enquestes a gran escala com ara zones muntanyoses i deserts per a drons.
② Amplada de pols (ns): ajustable d'1 a 10 ns. El producte estàndard té una deriva de temperatura de l'amplada de pols a temperatura completa (-40~85 ℃) de ≤ 0,5 ns; a més, pot assolir una deriva de temperatura de l'amplada de pols a temperatura completa (-40~85 ℃) de ≤ 0,2 ns. Aquest indicador és l'"escala de temps" de la precisió de distància, que representa la durada dels polsos làser. El principi de càlcul de distància per a la detecció de drons és "distància = (velocitat de la llum x temps d'anada i tornada del pols)/2", de manera que l'amplada de pols determina directament la "precisió de mesura del temps". Quan es redueix l'amplada de pols, la "nitidesa temporal" del pols augmenta i l'error de temps entre el "temps d'emissió del pols" i el "temps de recepció del pols reflectit" a l'extrem receptor es reduirà significativament.
③ Estabilitat de la longitud d'ona: dins d'1pm/℃, l'amplada de la línia a temperatura completa de 0.128nm és l'"àncora de precisió" sota interferències ambientals, i el rang de fluctuació de la longitud d'ona de sortida del làser amb canvis de temperatura i voltatge. El sistema de detecció a la banda de longitud d'ona d'1.5 μm sol utilitzar tecnologia de "recepció de diversitat de longitud d'ona" o "interferometria" per millorar la precisió, i les fluctuacions de la longitud d'ona poden causar directament una desviació del punt de referència de mesura; per exemple, quan un dron treballa a gran altitud, la temperatura ambient pot augmentar de -10 ℃ a 30 ℃. Si el coeficient de temperatura de la longitud d'ona del làser de fibra d'1.5 μm és de 5pm/℃, la longitud d'ona fluctuarà en 200pm i l'error de mesura de distància corresponent augmentarà en 0.3 mil·límetres (derivat de la fórmula de correlació entre la longitud d'ona i la velocitat de la llum). Especialment en la patrulla de línies elèctriques amb vehicles aeris no tripulats, cal mesurar paràmetres precisos com ara la flexió del cable i la distància entre línies. Una longitud d'ona inestable pot provocar una desviació de les dades i afectar l'avaluació de la seguretat de la línia; El làser d'1,5 μm que utilitza tecnologia de bloqueig de longitud d'ona pot controlar l'estabilitat de la longitud d'ona dins d'1 pm/℃, garantint una precisió de detecció a nivell centimètric fins i tot quan es produeixen canvis de temperatura.
④ Sinergia d'indicadors: L'"equilibri" entre la precisió i l'abast en escenaris reals de detecció de drons, on els indicadors no actuen de manera independent, sinó que tenen una relació de col·laboració o restrictiva. Per exemple, augmentar la potència màxima pot ampliar l'abast de detecció, però cal controlar l'amplada del pols per evitar una disminució de la precisió (cal aconseguir un equilibri entre "alta potència + pols estret" mitjançant la tecnologia de compressió de pols); L'optimització de la qualitat del feix pot millorar simultàniament l'abast i la precisió (la concentració del feix redueix el malbaratament d'energia i la interferència de mesura causada per la superposició de punts de llum a llargues distàncies). L'avantatge d'un làser de fibra d'1,5 μm rau en la seva capacitat d'aconseguir una optimització sinèrgica de "potència màxima alta (1-10 kW), amplada de pols estreta (1-10 ns), alta qualitat del feix (M²<1,5) i alta estabilitat de longitud d'ona (<1pm/℃)" a través de les característiques de baixa pèrdua del medi de fibra i la tecnologia de modulació de pols. Això aconsegueix un doble avenç de "llarga distància (300-500 metres) + alta precisió (nivell de centímetres)" en la detecció de vehicles aeris no tripulats, que també és la seva principal competitivitat en la substitució dels làsers tradicionals de 905 nm i 1064 nm en la topografia de vehicles aeris no tripulats, el rescat d'emergència i altres escenaris.
Personalitzable
✅ Requisits fixos de deriva de temperatura d'amplada de pols i amplada de pols
✅ Tipus de sortida i branca de sortida
✅ Relació de divisió de la branca de llum de referència
✅ Estabilitat de potència mitjana
✅ Demanda de localització
Data de publicació: 28 d'octubre de 2025