सटीक 'प्रकाश' ले कम उचाइलाई सशक्त बनाउँछ: फाइबर लेजरहरूले सर्वेक्षण र नक्साको नयाँ युगको नेतृत्व गर्छन्

सर्वेक्षण र म्यापिङ भौगोलिक सूचना उद्योगलाई दक्षता र परिशुद्धतातर्फ स्तरोन्नति गर्ने लहरमा, १.५ μm फाइबर लेजरहरू मानवरहित हवाई सवारी सर्वेक्षण र ह्यान्डहेल्ड सर्वेक्षणका दुई प्रमुख क्षेत्रहरूमा बजार वृद्धिको लागि मुख्य चालक शक्ति बनिरहेका छन्, दृश्य आवश्यकताहरूमा तिनीहरूको गहिरो अनुकूलनको लागि धन्यवाद। ड्रोन प्रयोग गरेर कम उचाइ सर्वेक्षण र आपतकालीन म्यापिङ जस्ता अनुप्रयोगहरूको विस्फोटक वृद्धि, साथै उच्च परिशुद्धता र पोर्टेबिलिटीतर्फ ह्यान्डहेल्ड स्क्यानिङ उपकरणहरूको पुनरावृत्तिको साथ, सर्वेक्षणको लागि १.५ μm फाइबर लेजरहरूको विश्वव्यापी बजार आकार २०२४ सम्ममा १.२ बिलियन युआन नाघेको छ, मानवरहित हवाई सवारी साधन र ह्यान्डहेल्ड उपकरणहरूको माग कुलको ६०% भन्दा बढी हो, र औसत वार्षिक वृद्धि दर ८.२% कायम राखेको छ। यो माग बूमको पछाडि १.५ μm ब्यान्डको अद्वितीय प्रदर्शन र सर्वेक्षण परिदृश्यहरूमा शुद्धता, सुरक्षा, र वातावरणीय अनुकूलनताको लागि कडा आवश्यकताहरू बीचको उत्तम अनुनाद छ।

००१

१, उत्पादन अवलोकन

लुमिस्पटको "१.५um फाइबर लेजर शृङ्खला" ले MOPA प्रवर्धन प्रविधि अपनाउँछ, जसमा उच्च शिखर शक्ति र इलेक्ट्रो-अप्टिकल रूपान्तरण दक्षता, कम ASE र गैर-रेखीय प्रभाव आवाज अनुपात, र फराकिलो कार्य तापमान दायरा छ, जसले यसलाई LiDAR लेजर उत्सर्जन स्रोतको रूपमा प्रयोगको लागि उपयुक्त बनाउँछ। LiDAR र LiDAR जस्ता सर्वेक्षण प्रणालीहरूमा, १.५ μm फाइबर लेजर कोर उत्सर्जक प्रकाश स्रोतको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र यसको कार्यसम्पादन सूचकहरूले पत्ता लगाउने "शुद्धता" र "चौडाई" लाई प्रत्यक्ष रूपमा निर्धारण गर्छन्। यी दुई आयामहरूको प्रदर्शन भू-भाग सर्वेक्षण, लक्ष्य पहिचान, पावर लाइन गस्ती र अन्य परिदृश्यहरूमा मानवरहित हवाई सवारी साधनहरूको दक्षता र विश्वसनीयतासँग प्रत्यक्ष रूपमा सम्बन्धित छ। भौतिक प्रसारण कानून र सिग्नल प्रशोधन तर्कको दृष्टिकोणबाट, शिखर शक्ति, पल्स चौडाइ, र तरंगदैर्ध्य स्थिरताका तीन मुख्य सूचकहरू पत्ता लगाउने शुद्धता र दायरालाई असर गर्ने प्रमुख चरहरू हुन्। तिनीहरूको कार्य संयन्त्रलाई "सिग्नल ट्रान्समिशन वायुमण्डलीय प्रसारण लक्ष्य प्रतिबिम्ब संकेत स्वागत" को सम्पूर्ण श्रृंखला मार्फत विघटन गर्न सकिन्छ।

२, आवेदन क्षेत्रहरू

मानवरहित हवाई सर्वेक्षण र नक्साङ्कनको क्षेत्रमा, हवाई सञ्चालनमा पीडा बिन्दुहरूको सटीक समाधानको कारणले १.५ μm फाइबर लेजरहरूको माग विस्फोट भएको छ। मानवरहित हवाई वाहन प्लेटफर्ममा पेलोडको मात्रा, तौल र ऊर्जा खपतमा कडा सीमाहरू छन्, जबकि १.५ μm फाइबर लेजरको कम्प्याक्ट संरचनात्मक डिजाइन र हल्का वजन विशेषताहरूले लेजर राडार प्रणालीको तौललाई परम्परागत उपकरणहरूको एक तिहाइमा कम्प्रेस गर्न सक्छ, बहु रोटर र फिक्स्ड विंग जस्ता विभिन्न प्रकारका मानवरहित हवाई वाहन मोडेलहरूमा पूर्ण रूपमा अनुकूलन गर्दछ। अझ महत्त्वपूर्ण कुरा, यो ब्यान्ड वायुमण्डलीय प्रसारणको "सुनौलो झ्याल" मा अवस्थित छ। सामान्यतया प्रयोग हुने ९०५nm लेजरको तुलनामा, धुवाँ र धुलो जस्ता जटिल मौसमी अवस्थाहरूमा यसको प्रसारण क्षीणन ४०% भन्दा बढीले घटाइन्छ। kW सम्मको शिखर शक्तिको साथ, यसले १०% को परावर्तकता भएका लक्ष्यहरूको लागि २५० मिटर भन्दा बढीको पत्ता लगाउने दूरी प्राप्त गर्न सक्छ, जसले पहाडी क्षेत्रहरू, मरुभूमिहरू र अन्य क्षेत्रहरूमा सर्वेक्षण गर्दा मानवरहित हवाई वाहनहरूको लागि "अस्पष्ट दृश्यता र दूरी मापन" को समस्या समाधान गर्दछ। साथै, यसको उत्कृष्ट मानव आँखा सुरक्षा सुविधाहरू - ९०५ एनएम लेजरको भन्दा १० गुणा बढी उच्चतम शक्ति प्रदान गर्ने - ड्रोनहरूलाई अतिरिक्त सुरक्षा संरक्षण उपकरणहरूको आवश्यकता बिना कम उचाइमा सञ्चालन गर्न सक्षम बनाउँछ, जसले शहरी सर्वेक्षण र कृषि नक्साङ्कन जस्ता मानवयुक्त क्षेत्रहरूको सुरक्षा र लचिलोपनमा ठूलो सुधार गर्दछ।

००१२

ह्यान्डहेल्ड सर्वेक्षण र म्यापिङको क्षेत्रमा, १.५ μm फाइबर लेजरहरूको बढ्दो माग उपकरण पोर्टेबिलिटी र उच्च परिशुद्धताको मुख्य मागहरूसँग नजिकबाट सम्बन्धित छ। आधुनिक ह्यान्डहेल्ड सर्वेक्षण उपकरणहरूले जटिल दृश्यहरूमा अनुकूलन क्षमता र सञ्चालनको सहजतालाई सन्तुलनमा राख्न आवश्यक छ। १.५ μm फाइबर लेजरहरूको कम आवाज आउटपुट र उच्च बीम गुणस्तरले ह्यान्डहेल्ड स्क्यानरहरूलाई माइक्रोमिटर स्तर मापन शुद्धता प्राप्त गर्न सक्षम बनाउँछ, सांस्कृतिक अवशेष डिजिटलाइजेसन र औद्योगिक घटक पत्ता लगाउने जस्ता उच्च-परिशुद्धता आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ। परम्परागत १.०६४ μm लेजरहरूको तुलनामा, यसको हस्तक्षेप विरोधी क्षमता बाहिरी बलियो प्रकाश वातावरणमा उल्लेखनीय रूपमा सुधारिएको छ। गैर-सम्पर्क मापन विशेषताहरूसँग संयुक्त, यसले लक्षित पूर्व-प्रक्रियाको आवश्यकता बिना नै प्राचीन भवन पुनर्स्थापना र आपतकालीन उद्धार साइटहरू जस्ता परिदृश्यहरूमा द्रुत रूपमा त्रि-आयामी बिन्दु क्लाउड डेटा प्राप्त गर्न सक्छ। अझ उल्लेखनीय कुरा के छ भने यसको कम्प्याक्ट प्याकेजिङ डिजाइनलाई ५०० ग्राम भन्दा कम तौल भएका ह्यान्डहेल्ड उपकरणहरूमा एकीकृत गर्न सकिन्छ, -३० ℃ देखि +६० ℃ को फराकिलो तापमान दायराको साथ, क्षेत्र सर्वेक्षण र कार्यशाला निरीक्षण जस्ता बहु परिदृश्य सञ्चालनहरूको आवश्यकताहरूलाई पूर्ण रूपमा अनुकूलन गर्दछ।

००१३

यसको मुख्य भूमिकाको दृष्टिकोणबाट, १.५ μm फाइबर लेजरहरू सर्वेक्षण क्षमताहरूलाई पुन: आकार दिनको लागि एक प्रमुख उपकरण बनेको छ। मानवरहित हवाई सवारी सर्वेक्षणमा, यसले लेजर राडारको "हृदय" को रूपमा काम गर्दछ, न्यानोसेकेन्ड पल्स आउटपुट मार्फत सेन्टिमिटर स्तर दायरा शुद्धता प्राप्त गर्दछ, भू-भाग ३D मोडेलिङ र पावर लाइन विदेशी वस्तु पत्ता लगाउनको लागि उच्च-घनत्व बिन्दु क्लाउड डेटा प्रदान गर्दछ, र परम्परागत विधिहरूको तुलनामा तीन गुणा भन्दा बढीले मानवरहित हवाई सवारी सर्वेक्षणको दक्षता सुधार गर्दछ; राष्ट्रिय भूमि सर्वेक्षणको सन्दर्भमा, यसको लामो-दायरा पत्ता लगाउने क्षमताले प्रति उडान १० वर्ग किलोमिटरको कुशल सर्वेक्षण प्राप्त गर्न सक्छ, डेटा त्रुटिहरू ५ सेन्टिमिटर भित्र नियन्त्रण गरिन्छ। ह्यान्डहेल्ड सर्वेक्षणको क्षेत्रमा, यसले उपकरणहरूलाई "स्क्यान र प्राप्त गर्नुहोस्" परिचालन अनुभव प्राप्त गर्न सशक्त बनाउँछ: सांस्कृतिक सम्पदा संरक्षणमा, यसले सांस्कृतिक अवशेषहरूको सतह बनावट विवरणहरू सही रूपमा खिच्न सक्छ र डिजिटल अभिलेखको लागि मिलिमिटर स्तर ३D मोडेलहरू प्रदान गर्न सक्छ; रिभर्स इन्जिनियरिङमा, जटिल घटकहरूको ज्यामितीय डेटा द्रुत रूपमा प्राप्त गर्न सकिन्छ, उत्पादन डिजाइन पुनरावृत्तिहरूलाई गति दिन्छ; आपतकालीन सर्वेक्षण र नक्सामा, वास्तविक-समय डेटा प्रशोधन क्षमताहरू सहित, भूकम्प, बाढी र अन्य प्रकोपहरू देखा परेपछि एक घण्टा भित्र प्रभावित क्षेत्रको त्रि-आयामिक मोडेल उत्पन्न गर्न सकिन्छ, जसले उद्धार निर्णय लिने कार्यको लागि महत्वपूर्ण समर्थन प्रदान गर्दछ। ठूला-ठूला हवाई सर्वेक्षणदेखि सटीक जमिन स्क्यानिङसम्म, १.५ μm फाइबर लेजरले सर्वेक्षण उद्योगलाई "उच्च परिशुद्धता + उच्च दक्षता" को नयाँ युगमा डोऱ्याइरहेको छ।

३, मुख्य फाइदाहरू

पत्ता लगाउने दायराको सार भनेको लेजरद्वारा उत्सर्जित फोटानहरूले वायुमण्डलीय क्षीणन र लक्ष्य परावर्तन हानिलाई पार गर्न सक्ने सबैभन्दा टाढाको दूरी हो, र अझै पनि प्रभावकारी संकेतहरूको रूपमा प्राप्त गर्ने छेउले कैद गर्न सक्छ। उज्ज्वल स्रोत लेजर १.५ μm फाइबर लेजरका निम्न सूचकहरूले यस प्रक्रियालाई प्रत्यक्ष रूपमा हावी गर्छन्:

① शिखर शक्ति (kW): मानक 3kW@3ns &100kHz; अपग्रेड गरिएको उत्पादन 8kW@3ns &100kHz पत्ता लगाउने दायराको "मुख्य चालक शक्ति" हो, जसले लेजरद्वारा एकल पल्स भित्र जारी हुने तात्कालिक ऊर्जालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, र लामो दूरीको संकेतहरूको शक्ति निर्धारण गर्ने प्रमुख कारक हो। ड्रोन पत्ता लगाउने क्रममा, फोटोनहरूलाई वायुमण्डलबाट सयौं वा हजारौं मिटर यात्रा गर्न आवश्यक छ, जसले रेले स्क्याटरिङ र एरोसोल अवशोषणको कारणले क्षीणन निम्त्याउन सक्छ (यद्यपि 1.5 μm ब्यान्ड "वायुमण्डलीय विन्डो" सँग सम्बन्धित छ, त्यहाँ अझै पनि अन्तर्निहित क्षीणन छ)। एकै समयमा, लक्ष्य सतह परावर्तन (जस्तै वनस्पति, धातु र चट्टानहरूमा भिन्नताहरू) ले पनि संकेत हानि निम्त्याउन सक्छ। जब शिखर शक्ति बढाइन्छ, लामो दूरीको क्षीणन र परावर्तन हानि पछि पनि, प्राप्त गर्ने छेउमा पुग्ने फोटनहरूको संख्याले अझै पनि "सिग्नल-टु-नोइज रेशियो थ्रेसहोल्ड" पूरा गर्न सक्छ, जसले गर्दा पत्ता लगाउने दायरा विस्तार हुन्छ - उदाहरणका लागि, १.५ μm फाइबर लेजरको शिखर शक्ति १kW बाट ५kW सम्म बढाएर, उही वायुमण्डलीय अवस्थाहरूमा, १०% परावर्तन लक्ष्यहरूको पत्ता लगाउने दायरा २०० मिटरबाट ३५० मिटरसम्म विस्तार गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा ड्रोनहरूको लागि पहाडी क्षेत्र र मरुभूमि जस्ता ठूला-स्तरीय सर्वेक्षण परिदृश्यहरूमा "टाढा मापन गर्न नसक्ने" पीडा बिन्दुलाई प्रत्यक्ष रूपमा समाधान गर्न सकिन्छ।

② पल्स चौडाइ (ns): १ देखि १०ns सम्म समायोज्य। मानक उत्पादनको पूर्ण तापक्रम (-४०~८५ ℃) पल्स चौडाइ तापक्रम बहाव ≤ ०.५ns छ; यसबाहेक, यो पूर्ण तापक्रम (-४०~८५ ℃) पल्स चौडाइ तापक्रम बहाव ≤ ०.२ns सम्म पुग्न सक्छ। यो सूचक लेजर पल्सको अवधि प्रतिनिधित्व गर्ने दूरी शुद्धताको "समय स्केल" हो। ड्रोन पत्ता लगाउनको लागि दूरी गणना सिद्धान्त "दूरी=(प्रकाश गति x पल्स राउन्ड-ट्रिप समय)/२" हो, त्यसैले पल्स चौडाइले "समय मापन शुद्धता" सीधै निर्धारण गर्दछ। जब पल्स चौडाइ घटाइन्छ, पल्सको "समय तीक्ष्णता" बढ्छ, र "पल्स उत्सर्जन समय" र प्राप्त गर्ने अन्त्यमा "प्रतिबिम्बित पल्स स्वागत समय" बीचको समय त्रुटि उल्लेखनीय रूपमा कम हुनेछ।

③ तरंगदैर्ध्य स्थिरता: १ बजे/℃ भित्र, ०.१२८nm को पूर्ण तापक्रममा रेखा चौडाइ वातावरणीय हस्तक्षेप अन्तर्गत "सटीकता एंकर" हो, र तापक्रम र भोल्टेज परिवर्तनको साथ लेजर आउटपुट तरंगदैर्ध्यको उतारचढाव दायरा। १.५ μm तरंगदैर्ध्य ब्यान्डमा पत्ता लगाउने प्रणालीले सामान्यतया शुद्धता सुधार गर्न "तरंगदैर्ध्य विविधता स्वागत" वा "इन्टरफेरोमेट्री" प्रविधि प्रयोग गर्दछ, र तरंगदैर्ध्य उतारचढावले प्रत्यक्ष रूपमा मापन बेन्चमार्क विचलन निम्त्याउन सक्छ - उदाहरणका लागि, जब ड्रोन उच्च उचाइमा काम गरिरहेको हुन्छ, परिवेशको तापक्रम -१० ℃ बाट ३० ℃ सम्म बढ्न सक्छ। यदि १.५ μm फाइबर लेजरको तरंगदैर्ध्य तापमान गुणांक ५ बजे/℃ छ भने, तरंगदैर्ध्य २०० बजेले उतारचढाव हुनेछ, र सम्बन्धित दूरी मापन त्रुटि ०.३ मिलिमिटरले बढ्नेछ (तरंगदैर्ध्य र प्रकाश गति बीचको सहसम्बन्ध सूत्रबाट लिइएको)। विशेष गरी मानवरहित हवाई सवारी साधन पावर लाइन गस्तीमा, तार स्याग र अन्तर रेखा दूरी जस्ता सटीक प्यारामिटरहरू मापन गर्न आवश्यक छ। अस्थिर तरंगदैर्ध्यले डेटा विचलन निम्त्याउन सक्छ र लाइन सुरक्षा मूल्याङ्कनलाई असर गर्न सक्छ; तरंगदैर्ध्य लकिङ प्रविधि प्रयोग गर्ने १.५ μm लेजरले १ बजे/℃ भित्र तरंगदैर्ध्य स्थिरता नियन्त्रण गर्न सक्छ, तापक्रम परिवर्तन हुँदा पनि सेन्टिमिटर स्तर पत्ता लगाउने शुद्धता सुनिश्चित गर्दै।

④ सूचक तालमेल: वास्तविक ड्रोन पत्ता लगाउने परिदृश्यहरूमा शुद्धता र दायरा बीचको "सन्तुलनकर्ता", जहाँ सूचकहरूले स्वतन्त्र रूपमा कार्य गर्दैनन्, बरु सहयोगी वा प्रतिबन्धात्मक सम्बन्ध राख्छन्। उदाहरणका लागि, बढ्दो शिखर शक्तिले पत्ता लगाउने दायरा विस्तार गर्न सक्छ, तर शुद्धतामा कमीबाट बच्न पल्स चौडाइ नियन्त्रण गर्न आवश्यक छ (पल्स कम्प्रेसन प्रविधि मार्फत "उच्च शक्ति + साँघुरो पल्स" को सन्तुलन प्राप्त गर्न आवश्यक छ); बीम गुणस्तर अनुकूलन गर्नाले एकैसाथ दायरा र शुद्धता सुधार गर्न सक्छ (बीम एकाग्रताले लामो दूरीमा ओभरल्यापिङ प्रकाश स्पटहरूको कारणले हुने ऊर्जा अपशिष्ट र मापन हस्तक्षेप कम गर्छ)। १.५ μm फाइबर लेजरको फाइदा फाइबर मिडिया र पल्स मोड्युलेसन प्रविधिको कम हानि विशेषताहरू मार्फत "उच्च शिखर शक्ति (१-१० किलोवाट), साँघुरो पल्स चौडाइ (१-१० एनएस), उच्च बीम गुणस्तर (M ²<१.५), र उच्च तरंगदैर्ध्य स्थिरता (<१pm/℃)" को समन्वयात्मक अनुकूलन प्राप्त गर्ने क्षमतामा निहित छ। यसले मानवरहित हवाई सवारी साधन पत्ता लगाउने कार्यमा "लामो दूरी (३००-५०० मिटर) + उच्च परिशुद्धता (सेन्टिमिटर स्तर)" को दोहोरो सफलता हासिल गर्दछ, जुन मानवरहित हवाई सवारी सर्वेक्षण, आपतकालीन उद्धार र अन्य परिदृश्यहरूमा परम्परागत ९०५nm र १०६४nm लेजरहरू प्रतिस्थापन गर्ने यसको मुख्य प्रतिस्पर्धात्मकता पनि हो।

अनुकूलन योग्य

✅ निश्चित पल्स चौडाइ र पल्स चौडाइ तापक्रम बहाव आवश्यकताहरू

✅ आउटपुट प्रकार र आउटपुट शाखा

✅ सन्दर्भ प्रकाश शाखा विभाजन अनुपात

✅ औसत पावर स्थिरता

✅ स्थानीयकरणको माग


पोस्ट समय: अक्टोबर-२८-२०२५