Na onda de mellora da industria da información xeográfica de topografía e cartografía cara á eficiencia e a precisión, os láseres de fibra de 1,5 μm están a converterse na principal forza impulsora do crecemento do mercado nos dous campos principais da topografía con vehículos aéreos non tripulados e a topografía portátil, grazas á súa profunda adaptación aos requisitos da escena. Co crecemento explosivo de aplicacións como a topografía a baixa altitude e a cartografía de emerxencia mediante drons, así como a iteración de dispositivos de dixitalización portátiles cara á alta precisión e portabilidade, o tamaño do mercado global de láseres de fibra de 1,5 μm para topografía superou os 1.200 millóns de yuans en 2024, cunha demanda de vehículos aéreos non tripulados e dispositivos portátiles que representa máis do 60 % do total e mantén unha taxa de crecemento media anual do 8,2 %. Detrás deste auxe da demanda está a resonancia perfecta entre o rendemento único da banda de 1,5 μm e os estritos requisitos de precisión, seguridade e adaptabilidade ambiental nos escenarios de topografía.
1. Visión xeral do produto
A "Serie de láseres de fibra de 1,5 μm" de Lumispot adopta a tecnoloxía de amplificación MOPA, que ten unha alta potencia máxima e eficiencia de conversión electroóptica, unha baixa relación ASE e de ruído de efecto non lineal e un amplo rango de temperatura de traballo, o que a fai axeitada para o seu uso como fonte de emisión de láser LiDAR. Nos sistemas de levantamento topográfico como LiDAR e LiDAR, utilízase un láser de fibra de 1,5 μm como fonte de luz emisora principal, e os seus indicadores de rendemento determinan directamente a "precisión" e a "amplitude" da detección. O rendemento destas dúas dimensións está directamente relacionado coa eficiencia e a fiabilidade dos vehículos aéreos non tripulados no levantamento de terreos, o recoñecemento de obxectivos, a patrulla de liñas eléctricas e outros escenarios. Desde a perspectiva das leis de transmisión física e a lóxica de procesamento de sinais, os tres indicadores principais de potencia máxima, ancho de pulso e estabilidade de lonxitude de onda son variables clave que afectan a precisión e o alcance da detección. O seu mecanismo de acción pódese descompoñer a través de toda a cadea de "transmisión de sinal, transmisión atmosférica, recepción de sinal de reflexión do obxectivo".
2. Campos de aplicación
No campo da topografía e cartografía aérea non tripulada, a demanda de láseres de fibra de 1,5 μm disparouse debido á súa resolución precisa dos puntos débiles nas operacións aéreas. A plataforma de vehículos aéreos non tripulados ten limitacións estritas no volume, peso e consumo de enerxía da carga útil, mentres que o deseño estrutural compacto e as características lixeiras do láser de fibra de 1,5 μm poden comprimir o peso do sistema de radar láser a un terzo do equipo tradicional, adaptándose perfectamente a varios tipos de modelos de vehículos aéreos non tripulados, como multirrotor e de á fixa. Máis importante aínda, esta banda está situada na "xanela dourada" da transmisión atmosférica. En comparación co láser de 905 nm de uso común, a súa atenuación de transmisión redúcese en máis dun 40 % en condicións meteorolóxicas complexas, como néboa e po. Cunha potencia máxima de ata kW, pode alcanzar unha distancia de detección de máis de 250 metros para obxectivos cunha reflectividade do 10 %, resolvendo o problema da "visibilidade e medición de distancia pouco claras" para vehículos aéreos non tripulados durante as topografías en zonas montañosas, desertos e outras rexións. Ao mesmo tempo, as súas excelentes características de seguridade para o ollo humano (que permiten unha potencia máxima máis de 10 veces superior á do láser de 905 nm) permiten que os drons operen a baixas altitudes sen necesidade de dispositivos de protección de seguridade adicionais, o que mellora considerablemente a seguridade e a flexibilidade das áreas tripuladas, como a topografía urbana e a cartografía agrícola.
No campo da topografía e cartografía portátiles, a crecente demanda de láseres de fibra de 1,5 μm está estreitamente relacionada coas esixencias principais da portabilidade dos dispositivos e a alta precisión. Os equipos modernos de topografía portátiles necesitan equilibrar a adaptabilidade a escenas complexas e a facilidade de funcionamento. A saída de baixo ruído e a alta calidade do feixe dos láseres de fibra de 1,5 μm permiten que os escáneres portátiles alcancen unha precisión de medición a nivel micrométrico, cumprindo requisitos de alta precisión como a dixitalización de reliquias culturais e a detección de compoñentes industriais. En comparación cos láseres tradicionais de 1,064 μm, a súa capacidade antiinterferencia mellora significativamente en ambientes exteriores con luz intensa. Combinado coas características de medición sen contacto, pode obter rapidamente datos de nubes de puntos tridimensionais en escenarios como a restauración de edificios antigos e os lugares de rescate de emerxencia, sen necesidade de preprocesamento de obxectivos. O máis destacable é que o seu deseño de envase compacto pódese integrar en dispositivos portátiles que pesan menos de 500 gramos, cun amplo rango de temperatura de -30 ℃ a +60 ℃, adaptándose perfectamente ás necesidades de operacións multiescenario como estudos de campo e inspeccións de taller.
Desde a perspectiva do seu papel fundamental, os láseres de fibra de 1,5 μm convertéronse nun dispositivo clave para remodelar as capacidades de levantamento topográfico. Nos levantamentos topográficos con vehículos aéreos non tripulados, serven como o "corazón" do radar láser, conseguindo unha precisión de alcance de centímetros a través dunha saída de pulso de nanosegundos, proporcionando datos de nubes de puntos de alta densidade para a modelaxe 3D do terreo e a detección de obxectos estranxeiros en liñas eléctricas e mellorando a eficiencia dos levantamentos topográficos con vehículos aéreos non tripulados en máis de tres veces en comparación cos métodos tradicionais; No contexto dos levantamentos topográficos nacionais, a súa capacidade de detección de longo alcance pode lograr un levantamento eficiente de 10 quilómetros cadrados por voo, con erros de datos controlados dentro dos 5 centímetros. No campo dos levantamentos topográficos portátiles, permite aos dispositivos lograr unha experiencia operativa de "escanear e obter": na protección do patrimonio cultural, pode capturar con precisión os detalles da textura superficial das reliquias culturais e proporcionar modelos 3D a nivel milimétrico para o arquivo dixital; Na enxeñaría inversa, os datos xeométricos de compoñentes complexos pódense obter rapidamente, o que acelera as iteracións do deseño do produto; Nos levantamentos topográficos e cartografía de emerxencia, as capacidades de procesamento de datos en tempo real permiten xerar un modelo tridimensional da zona afectada nunha hora despois de que se produzan terremotos, inundacións e outros desastres, o que proporciona un apoio fundamental para a toma de decisións de rescate. Desde levantamentos aéreos a grande escala ata a dixitalización precisa do terreo, o láser de fibra de 1,5 μm está a impulsar a industria topográfica cara a unha nova era de "alta precisión + alta eficiencia".
3. Vantaxes principais
A esencia do rango de detección é a distancia máxima á que os fotóns emitidos polo láser poden superar a atenuación atmosférica e a perda de reflexión do obxectivo, e aínda así ser capturados polo extremo receptor como sinais efectivos. Os seguintes indicadores do láser de fonte brillante de fibra de 1,5 μm dominan directamente este proceso:
① Potencia máxima (kW): estándar de 3 kW a 3 ns e 100 kHz; O produto mellorado de 8 kW a 3 ns e 100 kHz é a "forza motriz principal" do rango de detección, representando a enerxía instantánea liberada polo láser nun só pulso, e é o factor clave que determina a intensidade dos sinais de longa distancia. Na detección con drons, os fotóns deben viaxar centos ou incluso miles de metros a través da atmosfera, o que pode causar atenuación debido á dispersión de Rayleigh e á absorción de aerosois (aínda que a banda de 1,5 μm pertence á "xanela atmosférica", aínda hai unha atenuación inherente). Ao mesmo tempo, a reflectividade da superficie do obxectivo (como as diferenzas na vexetación, os metais e as rochas) tamén pode levar á perda de sinal. Cando se aumenta a potencia máxima, mesmo despois da atenuación a longa distancia e a perda de reflexión, o número de fotóns que chegan ao extremo receptor aínda pode cumprir o "limiar da relación sinal-ruído", ampliando así o rango de detección; por exemplo, ao aumentar a potencia máxima dun láser de fibra de 1,5 μm de 1 kW a 5 kW, nas mesmas condicións atmosféricas, o rango de detección de obxectivos cun 10 % de reflectividade pódese ampliar de 200 metros a 350 metros, resolvendo directamente o problema de "non poder medir lonxe" en escenarios de estudos a grande escala como zonas montañosas e desertos para drons.
② Ancho do pulso (ns): axustable de 1 a 10 ns. O produto estándar ten unha deriva da temperatura do ancho do pulso a temperatura completa (-40~85 ℃) de ≤ 0,5 ns; ademais, pode alcanzar unha deriva da temperatura do ancho do pulso a temperatura completa (-40~85 ℃) de ≤ 0,2 ns. Este indicador é a "escala de tempo" da precisión da distancia, que representa a duración dos pulsos láser. O principio de cálculo da distancia para a detección de drons é "distancia = (velocidade da luz x tempo de ida e volta do pulso)/2", polo que o ancho do pulso determina directamente a "precisión da medición do tempo". Cando se reduce o ancho do pulso, a "nitidez temporal" do pulso aumenta e o erro de temporización entre o "tempo de emisión do pulso" e o "tempo de recepción do pulso reflectido" no extremo receptor reducirase significativamente.
③ Estabilidade da lonxitude de onda: dentro de 1 pm/℃, o ancho da liña a temperatura completa de 0,128 nm é a "áncora de precisión" baixo interferencias ambientais e o rango de flutuación da lonxitude de onda de saída do láser cos cambios de temperatura e tensión. O sistema de detección na banda de lonxitude de onda de 1,5 μm adoita usar tecnoloxía de "recepción de diversidade de lonxitude de onda" ou "interferometría" para mellorar a precisión, e as flutuacións da lonxitude de onda poden causar directamente desviacións do punto de referencia da medición; por exemplo, cando un dron traballa a gran altitude, a temperatura ambiente pode aumentar de -10 ℃ a 30 ℃. Se o coeficiente de temperatura da lonxitude de onda do láser de fibra de 1,5 μm é de 5 pm/℃, a lonxitude de onda fluctuará en 200 pm e o erro de medición de distancia correspondente aumentará en 0,3 milímetros (derivado da fórmula de correlación entre a lonxitude de onda e a velocidade da luz). Especialmente na patrulla de liñas eléctricas con vehículos aéreos non tripulados, é necesario medir parámetros precisos como a flacidez do cable e a distancia entre liñas. Unha lonxitude de onda inestable pode levar a desviacións de datos e afectar á avaliación da seguridade da liña; O láser de 1,5 μm que emprega tecnoloxía de bloqueo de lonxitude de onda pode controlar a estabilidade da lonxitude de onda dentro de 1 pm/℃, garantindo unha precisión de detección a nivel centimétrico mesmo cando se producen cambios de temperatura.
④ Sinerxía de indicadores: o "equilibrador" entre a precisión e o alcance en escenarios reais de detección de drons, onde os indicadores non actúan de forma independente, senón que teñen unha relación colaborativa ou restritiva. Por exemplo, aumentar a potencia máxima pode ampliar o alcance de detección, pero é necesario controlar o ancho do pulso para evitar unha diminución da precisión (é necesario conseguir un equilibrio entre "alta potencia + pulso estreito" mediante a tecnoloxía de compresión de pulsos); a optimización da calidade do feixe pode mellorar simultaneamente o alcance e a precisión (a concentración do feixe reduce o desperdicio de enerxía e a interferencia de medición causada pola superposición de puntos de luz a longas distancias). A vantaxe dun láser de fibra de 1,5 μm reside na súa capacidade para lograr a optimización sinérxica de "alta potencia máxima (1-10 kW), ancho de pulso estreito (1-10 ns), alta calidade do feixe (M²<1,5) e alta estabilidade de lonxitude de onda (<1pm/℃)" a través das características de baixa perda do medio de fibra e a tecnoloxía de modulación de pulsos. Isto consegue un dobre avance de "longa distancia (300-500 metros) + alta precisión (nivel de centímetros)" na detección de vehículos aéreos non tripulados, que tamén é a súa principal competitividade á hora de substituír os láseres tradicionais de 905 nm e 1064 nm na detección de vehículos aéreos non tripulados, rescate de emerxencia e outros escenarios.
Personalizable
✅ Requisitos fixos de ancho de pulso e deriva de temperatura do ancho de pulso
✅ Tipo de saída e rama de saída
✅ Relación de división de ramas de luz de referencia
✅ Estabilidade de potencia media
✅ Demanda de localización
Data de publicación: 28 de outubro de 2025