Газарзүйн мэдээллийн салбарыг үр ашиг, нарийвчлал руу чиглүүлэн шинэчлэх давалгаанд 1.5 мкм-ийн шилэн лазерууд нь газарзүйн шаардлагад гүнзгий дасан зохицсоныхоо ачаар нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн судалгаа болон гар зураглал гэсэн хоёр үндсэн салбарт зах зээлийн өсөлтийн гол хөдөлгөгч хүч болж байна. Нам дор өндрийн судалгаа, дрон ашиглан яаралтай тусламжийн зураглал зэрэг хэрэглээний огцом өсөлт, мөн гар сканнердах төхөөрөмжүүдийг өндөр нарийвчлал, зөөврийн байдалд шилжүүлэх замаар 2024 он гэхэд 1.5 мкм-ийн шилэн лазерын судалгааны дэлхийн зах зээлийн хэмжээ 1.2 тэрбум юаниас давж, нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгсэл болон гар төхөөрөмжийн эрэлт хэрэгцээ нийт дүнгийн 60 гаруй хувийг эзэлж, жилийн дундаж өсөлтийн хурд 8.2% хэвээр байна. Энэхүү эрэлтийн огцом өсөлтийн цаана 1.5 мкм-ийн зурвасын өвөрмөц гүйцэтгэл болон судалгааны нөхцөлд нарийвчлал, аюулгүй байдал, байгаль орчинд дасан зохицох чадварын хатуу шаардлагын хоорондох төгс резонанс оршино.
1, Бүтээгдэхүүний тойм
Lumispot-ын "1.5um Fiber Laser Series" нь өндөр оргил хүч болон электро-оптик хувиргалтын үр ашиг, бага ASE болон шугаман бус нөлөөллийн шуугианы харьцаа, өргөн ажлын температурын хүрээтэй MOPA олшруулалтын технологийг ашигладаг бөгөөд энэ нь LiDAR лазерын ялгаруулалтын эх үүсвэр болгон ашиглахад тохиромжтой. LiDAR болон LiDAR зэрэг судалгааны системд 1.5 μм шилэн лазерыг гол ялгаруулдаг гэрлийн эх үүсвэр болгон ашигладаг бөгөөд түүний гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүд нь илрүүлэлтийн "нарийвчлал" ба "өргөн"-ийг шууд тодорхойлдог. Эдгээр хоёр хэмжээсийн гүйцэтгэл нь газрын зураглал, бай таних, цахилгаан дамжуулах шугамын эргүүл болон бусад нөхцөлд нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн үр ашиг, найдвартай байдалтай шууд холбоотой. Физик дамжуулалтын хууль болон дохио боловсруулах логикийн үүднээс авч үзвэл оргил хүч, импульсийн өргөн, долгионы уртын тогтвортой байдлын гурван үндсэн үзүүлэлт нь илрүүлэлтийн нарийвчлал болон хүрээнд нөлөөлдөг гол хувьсагч юм. Тэдний үйлчлэх механизмыг "дохио дамжуулах агаар мандлын дамжуулалтын бай тусгалын дохио хүлээн авах" бүхэл бүтэн гинжин хэлхээгээр задалж болно.
2, Хэрэглээний талбарууд
Нисгэгчгүй агаарын судалгаа, газрын зургийн салбарт 1.5 мкм шилэн лазерын эрэлт хэрэгцээ агаарын ажиллагааны өвдөлтийн цэгүүдийг нарийн тодорхойлсноос болж огцом өссөн. Нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн платформ нь ачааны эзэлхүүн, жин, эрчим хүчний хэрэглээнд хатуу хязгаарлалттай байдаг бол 1.5 мкм шилэн лазерын авсаархан бүтцийн дизайн, хөнгөн шинж чанар нь лазер радарын системийн жинг уламжлалт тоног төхөөрөмжийн гуравны нэг хүртэл шахаж, олон ротортой, хөдөлгөөнгүй далавчтай гэх мэт янз бүрийн төрлийн нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн загварт төгс зохицдог. Хамгийн чухал нь энэхүү зурвас нь агаар мандлын дамжуулалтын "алтан цонх"-д байрладаг. Түгээмэл хэрэглэгддэг 905 нм лазертай харьцуулахад манан, тоос шороо зэрэг цаг уурын нарийн төвөгтэй нөхцөлд дамжуулалтын сулрал 40%-иас дээш хувиар буурдаг. КВт хүртэлх оргил хүчин чадалтай тул 10%-ийн ойлттой байг илрүүлэх 250 метрээс дээш зайд хүрч, уулархаг газар, цөл болон бусад бүс нутагт судалгаа хийх үед нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн "тодорхойгүй харагдах байдал болон зайн хэмжилт"-ийн асуудлыг шийдэж чадна. Үүний зэрэгцээ, хүний нүдний хамгаалалтын маш сайн шинж чанарууд нь 905 нм лазераас 10 дахин илүү оргил хүчийг олгодог бөгөөд дронуудыг нэмэлт хамгаалалтын төхөөрөмж шаардлагагүйгээр нам өндөрт ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хот төлөвлөлт, хөдөө аж ахуйн зураглал зэрэг хүнтэй газруудын аюулгүй байдал, уян хатан байдлыг эрс сайжруулдаг.
Гар хийцийн зураглал, газрын зургийн салбарт 1.5 мкм хэмжээтэй шилэн лазерын эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаа нь төхөөрөмжийн зөөврийн байдал, өндөр нарийвчлалын үндсэн шаардлагатай нягт холбоотой юм. Орчин үеийн гар хийцийн зураглалын тоног төхөөрөмж нь нарийн төвөгтэй үзэгдэлд дасан зохицох чадвар болон ашиглалтын хялбар байдлыг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай. 1.5 мкм хэмжээтэй шилэн лазерын бага дуу чимээний гаралт болон өндөр цацрагийн чанар нь гар сканнерууд нь соёлын дурсгалт зүйлсийг дижиталчлах, үйлдвэрлэлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг илрүүлэх зэрэг өндөр нарийвчлалын шаардлагыг хангаж, микрометрийн түвшний хэмжилтийн нарийвчлалд хүрэх боломжийг олгодог. Уламжлалт 1.064 мкм хэмжээтэй лазертай харьцуулахад түүний хөндлөнгийн оролцооны эсрэг чадвар нь гадаа хүчтэй гэрлийн орчинд мэдэгдэхүйц сайжирсан. Холбоо барихгүй хэмжилтийн шинж чанаруудтай хослуулан эртний барилга байгууламжийг сэргээн засварлах, онцгой байдлын аврах цэг зэрэг нөхцөл байдалд гурван хэмжээст цэгийн үүлэн өгөгдлийг байг урьдчилан боловсруулах шаардлагагүйгээр хурдан олж авах боломжтой. Илүү анхаарал татахуйц зүйл бол түүний авсаархан сав баглаа боодлын загварыг 500 граммаас бага жинтэй, -30 ℃-ээс +60 ℃ хүртэлх өргөн температурын хязгаартай гар төхөөрөмжид нэгтгэж, хээрийн судалгаа, цехийн үзлэг зэрэг олон нөхцөл байдлын үйл ажиллагааны хэрэгцээнд төгс зохицож чаддаг явдал юм.
Үндсэн үүргийнхээ үүднээс авч үзвэл 1.5 мкм шилэн лазерууд нь судалгааны чадавхийг өөрчлөх гол төхөөрөмж болсон. Нисгэгчгүй агаарын хөлгийн судалгаанд энэ нь лазер радарын "зүрх" болж, наносекундын импульсийн гаралтаар сантиметрийн түвшний нарийвчлалыг хангаж, газрын 3D загварчлал болон цахилгаан дамжуулах шугамын гадны объектыг илрүүлэхэд өндөр нягтралтай цэгийн үүлэн өгөгдлийг өгч, уламжлалт аргуудтай харьцуулахад нисгэгчгүй агаарын хөлгийн судалгааны үр ашгийг гурваас дээш дахин сайжруулдаг; Үндэсний газрын судалгааны хүрээнд түүний алсын зайн илрүүлэх чадвар нь нислэг тутамд 10 хавтгай дөрвөлжин километр талбайг үр ашигтайгаар судалгаа хийх боломжтой бөгөөд өгөгдлийн алдааг 5 сантиметр дотор хянаж болно. Гар судалгааны салбарт энэ нь төхөөрөмжүүдийг "сканнердаж авах" үйл ажиллагааны туршлагыг бий болгох боломжийг олгодог: соёлын өвийг хамгаалахад соёлын дурсгалт зүйлсийн гадаргуугийн бүтцийн нарийн ширийн зүйлийг нарийвчлалтай авч, дижитал архивлахад зориулж миллиметрийн түвшний 3D загваруудыг гаргаж чаддаг; Урвуу инженерчлэлд нарийн төвөгтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн геометрийн өгөгдлийг хурдан олж авах боломжтой бөгөөд энэ нь бүтээгдэхүүний дизайны давталтыг хурдасгадаг; Онцгой байдлын судалгаа, газрын зураглалын ажилд бодит цагийн өгөгдөл боловсруулах чадвартай тул газар хөдлөлт, үер болон бусад гамшиг тохиолдсоноос хойш нэг цагийн дотор нөлөөлөлд өртсөн газрын гурван хэмжээст загварыг гаргаж авах боломжтой бөгөөд энэ нь аврах ажиллагааны шийдвэр гаргахад чухал дэмжлэг үзүүлдэг. Том хэмжээний агаарын судалгаанаас эхлээд газрын нарийн сканнердах хүртэл 1.5 мкм шилэн лазер нь судалгааны салбарыг "өндөр нарийвчлал + өндөр үр ашиг" гэсэн шинэ эрин үе рүү хөтөлж байна.
3. Гол давуу талууд
Илрүүлэх хүрээний мөн чанар нь лазераар ялгарч буй фотонууд агаар мандлын сулрал болон байны ойлтын алдагдлыг даван туулж, хүлээн авагч тал үр дүнтэй дохио болгон барьж авах хамгийн хол зай юм. Гэрэлт эх үүсвэртэй лазер 1.5 μм шилэн лазерын дараах үзүүлэлтүүд энэ үйл явцыг шууд давамгайлдаг:
1 Оргил чадал (кВт): стандарт 3кВт@3нс &100кГц; Сайжруулсан 8кВт@3нс &100кГц бүтээгдэхүүн нь илрүүлэлтийн хүрээний "гол хөдөлгөгч хүч" бөгөөд лазерын нэг импульсийн дотор ялгаруулдаг агшин зуурын энергийг илэрхийлдэг бөгөөд алсын зайн дохионы хүчийг тодорхойлдог гол хүчин зүйл юм. Дрон илрүүлэхэд фотонууд агаар мандлаар хэдэн зуун эсвэл бүр хэдэн мянган метр дамжин өнгөрөх шаардлагатай болдог бөгөөд энэ нь Рэйлигийн тархалт болон аэрозолийн шингээлтийн улмаас сулардаг (хэдийгээр 1.5 μм зурвас нь "агаар мандлын цонх"-д хамаарах боловч төрөлхийн сулардаг хэвээр байна). Үүний зэрэгцээ, байны гадаргуугийн тусгал (ургамлын, металл, чулуулгийн ялгаа гэх мэт) нь дохио алдагдахад хүргэдэг. Оргил хүч нэмэгдэхэд, холын зайн сулрал болон ойлтын алдагдалын дараа ч гэсэн хүлээн авах хэсэгт хүрч буй фотонуудын тоо "дохио-шуугианы харьцааны босгыг" хангаж, улмаар илрүүлэх хүрээг өргөжүүлж болно - жишээлбэл, ижил агаар мандлын нөхцөлд 1.5 μм шилэн лазерын оргил чадлыг 1кВт-аас 5кВт болгон нэмэгдүүлэх замаар 10% ойлтын байны илрүүлэх хүрээг 200 метрээс 350 метр хүртэл өргөжүүлж, уулархаг газар, дронуудын хувьд цөл зэрэг томоохон хэмжээний судалгааны нөхцөлд "хол хэмжиж чадахгүй байх" гэсэн өвдөлтийн цэгийг шууд шийдэж болно.
2 Импульсийн өргөн (ns): 1-ээс 10ns хүртэл тохируулж болно. Стандарт бүтээгдэхүүн нь бүрэн температурын (-40~85 ℃) импульсийн өргөний температурын зөрүү ≤ 0.5ns; цаашлаад бүрэн температурын (-40~85 ℃) импульсийн өргөний температурын зөрүү ≤ 0.2ns хүрч болно. Энэ үзүүлэлт нь зайны нарийвчлалын "цаг хугацааны хуваарь" бөгөөд лазер импульсийн үргэлжлэх хугацааг илэрхийлдэг. Дрон илрүүлэх зайг тооцоолох зарчим нь "зай = (гэрлийн хурд x импульсийн тойрог замын хугацаа)/2" тул импульсийн өргөн нь "цаг хэмжих нарийвчлал"-ыг шууд тодорхойлдог. Импульсийн өргөнийг багасгахад импульсийн "цаг хугацааны хурц байдал" нэмэгдэж, "импульсийн ялгаралтын хугацаа" болон хүлээн авах төгсгөлд "ойлгосон импульс хүлээн авах хугацаа"-ны хоорондох хугацааны алдаа мэдэгдэхүйц буурна.
③ Долгионы уртын тогтвортой байдал: 1pm/℃ дотор, 0.128nm бүрэн температурт шугамын өргөн нь хүрээлэн буй орчны хөндлөнгийн оролцооны дор "нарийвчлалын зангуу" бөгөөд температур болон хүчдэлийн өөрчлөлттэй лазерын гаралтын долгионы уртын хэлбэлзлийн хүрээ юм. 1.5 μm долгионы уртын зурвасын илрүүлэх систем нь нарийвчлалыг сайжруулахын тулд ихэвчлэн "долгионы уртын олон янз байдлыг хүлээн авах" эсвэл "интерферометр" технологийг ашигладаг бөгөөд долгионы уртын хэлбэлзэл нь хэмжилтийн жишиг хазайлтыг шууд үүсгэж болзошгүй - жишээлбэл, дрон өндөрлөгт ажиллаж байх үед орчны температур -10 ℃-ээс 30 ℃ хүртэл нэмэгдэж болно. Хэрэв 1.5 μm шилэн лазерын долгионы уртын температурын коэффициент 5pm/℃ байвал долгионы урт 200pm-ээр хэлбэлзэж, харгалзах зайн хэмжилтийн алдаа 0.3 миллиметрээр нэмэгдэх болно (долгионы урт ба гэрлийн хурдны хоорондын хамаарлын томъёоноос гаралтай). Ялангуяа нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн цахилгаан дамжуулах шугамын эргүүлд утасны унжилт болон шугам хоорондын зай зэрэг нарийн параметрүүдийг хэмжих шаардлагатай. Тогтворгүй долгионы урт нь өгөгдлийн хазайлтад хүргэж, шугамын аюулгүй байдлын үнэлгээнд нөлөөлж болзошгүй; Долгионы уртыг түгжих технологи ашигладаг 1.5 μм лазер нь долгионы уртын тогтвортой байдлыг 1pm/℃ дотор хянаж, температурын өөрчлөлт гарсан ч сантиметрийн түвшинг илрүүлэх нарийвчлалыг баталгаажуулдаг.
④ Заагчийн синерги: Бодит дрон илрүүлэх хувилбаруудад нарийвчлал ба хүрээний хоорондох "тэнцвэржүүлэгч" нь индикаторууд бие даан ажилладаггүй, харин хамтын ажиллагаатай эсвэл хязгаарлагдмал харилцаатай байдаг. Жишээлбэл, оргил чадлыг нэмэгдүүлэх нь илрүүлэх хүрээг өргөжүүлж болох боловч нарийвчлал буурахаас зайлсхийхийн тулд импульсийн өргөнийг хянах шаардлагатай (импульсийн шахалтын технологиор дамжуулан "өндөр чадал+нарийн импульс"-ийн тэнцвэрийг хангах шаардлагатай); Цацрагийн чанарыг оновчтой болгох нь хүрээ ба нарийвчлалыг нэгэн зэрэг сайжруулж чадна (цацрагийн концентраци нь хол зайд давхцаж буй гэрлийн цэгүүдээс үүдэлтэй энергийн хаягдал болон хэмжилтийн хөндлөнгийн оролцоог бууруулдаг). 1.5 μм шилэн лазерын давуу тал нь шилэн медиа болон импульсийн модуляцийн технологийн бага алдагдалтай шинж чанаруудаар дамжуулан "өндөр оргил чадал (1-10 кВт), нарийн импульсийн өргөн (1-10 нс), өндөр цацрагийн чанар (M ²<1.5), өндөр долгионы уртын тогтвортой байдал (<1pm/℃)"-ийн синергетик оновчлолыг бий болгох чадвартайд оршино. Энэ нь нисгэгчгүй агаарын хөлгийг илрүүлэх чиглэлээр "алсын зай (300-500 метр) + өндөр нарийвчлал (сантиметрийн түвшин)" гэсэн давхар нээлтийг хийж байгаа бөгөөд энэ нь нисгэгчгүй агаарын хөлгийн судалгаа, онцгой байдлын аврах ажиллагаа болон бусад нөхцөлд уламжлалт 905nm болон 1064nm лазерыг орлох гол өрсөлдөх чадвар юм.
Тохируулж болно
✅ Тогтмол импульсийн өргөн ба импульсийн өргөний температурын зөрүүний шаардлага
✅ Гаралтын төрөл ба гаралтын салбар
✅ Лавлах гэрлийн салааны хуваах харьцаа
✅ Дундаж чадлын тогтвортой байдал
✅ Орон нутгийн хэрэгцээ
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 10-р сарын 28