ભૌગોલિક માહિતી ઉદ્યોગના સર્વેક્ષણ અને મેપિંગને કાર્યક્ષમતા અને ચોકસાઈ તરફ અપગ્રેડ કરવાના મોજામાં, 1.5 μm ફાઇબર લેસરો માનવરહિત હવાઈ વાહન સર્વેક્ષણ અને હેન્ડહેલ્ડ સર્વેક્ષણના બે મુખ્ય ક્ષેત્રોમાં બજાર વૃદ્ધિ માટે મુખ્ય પ્રેરક બળ બની રહ્યા છે, જે દ્રશ્ય જરૂરિયાતો સાથે તેમના ઊંડા અનુકૂલનને આભારી છે. ડ્રોનનો ઉપયોગ કરીને ઓછી ઊંચાઈના સર્વેક્ષણ અને કટોકટી મેપિંગ જેવા એપ્લિકેશનોના વિસ્ફોટક વિકાસ તેમજ ઉચ્ચ ચોકસાઇ અને પોર્ટેબિલિટી તરફ હેન્ડહેલ્ડ સ્કેનિંગ ઉપકરણોના પુનરાવર્તન સાથે, સર્વેક્ષણ માટે 1.5 μm ફાઇબર લેસરોનું વૈશ્વિક બજાર કદ 2024 સુધીમાં 1.2 અબજ યુઆનને વટાવી ગયું છે, જેમાં માનવરહિત હવાઈ વાહનો અને હેન્ડહેલ્ડ ઉપકરણોની માંગ કુલ માંગના 60% થી વધુ છે, અને સરેરાશ વાર્ષિક વૃદ્ધિ દર 8.2% જાળવી રાખે છે. આ માંગ તેજી પાછળ 1.5 μm બેન્ડના અનન્ય પ્રદર્શન અને સર્વેક્ષણ પરિસ્થિતિઓમાં ચોકસાઈ, સલામતી અને પર્યાવરણીય અનુકૂલનક્ષમતા માટેની કડક આવશ્યકતાઓ વચ્ચે સંપૂર્ણ પડઘો છે.
1, ઉત્પાદન ઝાંખી
Lumispot ની "1.5um ફાઇબર લેસર સિરીઝ" MOPA એમ્પ્લીફિકેશન ટેકનોલોજી અપનાવે છે, જેમાં ઉચ્ચ પીક પાવર અને ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ કન્વર્ઝન કાર્યક્ષમતા, ઓછી ASE અને નોનલાઇનર ઇફેક્ટ નોઇઝ રેશિયો અને વિશાળ કાર્યકારી તાપમાન શ્રેણી છે, જે તેને LiDAR લેસર ઉત્સર્જન સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગ માટે યોગ્ય બનાવે છે. LiDAR અને LiDAR જેવી સર્વેક્ષણ પ્રણાલીઓમાં, 1.5 μm ફાઇબર લેસરનો ઉપયોગ કોર ઉત્સર્જન કરતા પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે થાય છે, અને તેના પ્રદર્શન સૂચકાંકો સીધા શોધની "ચોકસાઈ" અને "પહોળાઈ" નક્કી કરે છે. આ બે પરિમાણોનું પ્રદર્શન ભૂપ્રદેશ સર્વેક્ષણ, લક્ષ્ય ઓળખ, પાવર લાઇન પેટ્રોલ અને અન્ય પરિસ્થિતિઓમાં માનવરહિત હવાઈ વાહનોની કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતા સાથે સીધું સંબંધિત છે. ભૌતિક ટ્રાન્સમિશન કાયદા અને સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ લોજિકના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, પીક પાવર, પલ્સ પહોળાઈ અને તરંગલંબાઇ સ્થિરતાના ત્રણ મુખ્ય સૂચકાંકો મુખ્ય ચલો છે જે શોધ ચોકસાઈ અને શ્રેણીને અસર કરે છે. તેમની ક્રિયા પદ્ધતિને "સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન વાતાવરણીય ટ્રાન્સમિશન લક્ષ્ય પ્રતિબિંબ સિગ્નલ રિસેપ્શન" ની સમગ્ર સાંકળ દ્વારા વિઘટિત કરી શકાય છે.
2, એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો
માનવરહિત હવાઈ સર્વેક્ષણ અને મેપિંગના ક્ષેત્રમાં, 1.5 μm ફાઇબર લેસરોની માંગમાં વધારો થયો છે કારણ કે હવાઈ કામગીરીમાં પીડા બિંદુઓના ચોક્કસ નિરાકરણને કારણે. માનવરહિત હવાઈ વાહન પ્લેટફોર્મમાં પેલોડના વોલ્યુમ, વજન અને ઉર્જા વપરાશ પર કડક મર્યાદાઓ છે, જ્યારે 1.5 μm ફાઇબર લેસરની કોમ્પેક્ટ સ્ટ્રક્ચરલ ડિઝાઇન અને હળવા વજનની લાક્ષણિકતાઓ લેસર રડાર સિસ્ટમના વજનને પરંપરાગત સાધનોના એક તૃતીયાંશ સુધી સંકુચિત કરી શકે છે, જે મલ્ટી રોટર અને ફિક્સ્ડ વિંગ જેવા વિવિધ પ્રકારના માનવરહિત હવાઈ વાહન મોડેલોને સંપૂર્ણ રીતે અનુકૂલન કરે છે. વધુ અગત્યનું, આ બેન્ડ વાતાવરણીય ટ્રાન્સમિશનની "ગોલ્ડન વિન્ડો" માં સ્થિત છે. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા 905nm લેસરની તુલનામાં, ધુમ્મસ અને ધૂળ જેવી જટિલ હવામાન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ તેનું ટ્રાન્સમિશન એટેન્યુએશન 40% થી વધુ ઘટે છે. kW સુધીની ટોચની શક્તિ સાથે, તે 10% ની પ્રતિબિંબ સાથે લક્ષ્યો માટે 250 મીટરથી વધુનું શોધ અંતર પ્રાપ્ત કરી શકે છે, જે પર્વતીય વિસ્તારો, રણ અને અન્ય પ્રદેશોમાં સર્વેક્ષણ દરમિયાન માનવરહિત હવાઈ વાહનો માટે "અસ્પષ્ટ દૃશ્યતા અને અંતર માપન" ની સમસ્યાને હલ કરે છે. તે જ સમયે, તેની ઉત્તમ માનવ આંખ સલામતી સુવિધાઓ - 905nm લેસર કરતા 10 ગણાથી વધુ પીક પાવરને મંજૂરી આપે છે - ડ્રોનને વધારાના સલામતી રક્ષણ ઉપકરણોની જરૂર વગર ઓછી ઊંચાઈએ કાર્ય કરવા સક્ષમ બનાવે છે, જે શહેરી સર્વેક્ષણ અને કૃષિ મેપિંગ જેવા માનવ સંચાલિત વિસ્તારોની સલામતી અને સુગમતામાં ઘણો સુધારો કરે છે.
હેન્ડહેલ્ડ સર્વેક્ષણ અને મેપિંગના ક્ષેત્રમાં, 1.5 μm ફાઇબર લેસરોની વધતી માંગ ઉપકરણ પોર્ટેબિલિટી અને ઉચ્ચ ચોકસાઇની મુખ્ય માંગ સાથે ગાઢ રીતે સંબંધિત છે. આધુનિક હેન્ડહેલ્ડ સર્વેક્ષણ સાધનોને જટિલ દ્રશ્યો અને કામગીરીમાં સરળતા માટે અનુકૂલનક્ષમતા સંતુલિત કરવાની જરૂર છે. 1.5 μm ફાઇબર લેસરોની ઓછી અવાજ આઉટપુટ અને ઉચ્ચ બીમ ગુણવત્તા હેન્ડહેલ્ડ સ્કેનર્સને માઇક્રોમીટર સ્તર માપન ચોકસાઈ પ્રાપ્ત કરવા સક્ષમ બનાવે છે, જે સાંસ્કૃતિક અવશેષ ડિજિટાઇઝેશન અને ઔદ્યોગિક ઘટક શોધ જેવી ઉચ્ચ-ચોકસાઇ આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે. પરંપરાગત 1.064 μm લેસરોની તુલનામાં, તેની એન્ટિ-હસ્તક્ષેપ ક્ષમતા બાહ્ય મજબૂત પ્રકાશ વાતાવરણમાં નોંધપાત્ર રીતે સુધારેલ છે. બિન-સંપર્ક માપન લાક્ષણિકતાઓ સાથે સંયુક્ત, તે પ્રાચીન ઇમારત પુનઃસ્થાપન અને કટોકટી બચાવ સ્થળો જેવા દૃશ્યોમાં ઝડપથી ત્રિ-પરિમાણીય બિંદુ ક્લાઉડ ડેટા મેળવી શકે છે, લક્ષ્ય પ્રીપ્રોસેસિંગની જરૂર વગર. વધુ નોંધપાત્ર બાબત એ છે કે તેની કોમ્પેક્ટ પેકેજિંગ ડિઝાઇનને 500 ગ્રામ કરતા ઓછા વજનવાળા હેન્ડહેલ્ડ ઉપકરણોમાં એકીકૃત કરી શકાય છે, જેમાં -30 ℃ થી +60 ℃ ની વિશાળ તાપમાન શ્રેણી હોય છે, જે ક્ષેત્ર સર્વેક્ષણો અને વર્કશોપ નિરીક્ષણો જેવા બહુવિધ દૃશ્ય કામગીરીની જરૂરિયાતોને સંપૂર્ણ રીતે અનુકૂલન કરે છે.
તેની મુખ્ય ભૂમિકાના દ્રષ્ટિકોણથી, 1.5 μm ફાઇબર લેસરો સર્વેક્ષણ ક્ષમતાઓને ફરીથી આકાર આપવા માટે એક મુખ્ય ઉપકરણ બની ગયા છે. માનવરહિત હવાઈ વાહન સર્વેક્ષણમાં, તે લેસર રડારના "હૃદય" તરીકે કામ કરે છે, નેનોસેકન્ડ પલ્સ આઉટપુટ દ્વારા સેન્ટીમીટર સ્તરની ચોકસાઈ પ્રાપ્ત કરે છે, ભૂપ્રદેશ 3D મોડેલિંગ અને પાવર લાઇન વિદેશી ઑબ્જેક્ટ શોધ માટે ઉચ્ચ-ઘનતા બિંદુ ક્લાઉડ ડેટા પ્રદાન કરે છે, અને પરંપરાગત પદ્ધતિઓની તુલનામાં માનવરહિત હવાઈ વાહન સર્વેક્ષણની કાર્યક્ષમતામાં ત્રણ ગણાથી વધુ સુધારો કરે છે; રાષ્ટ્રીય જમીન સર્વેક્ષણના સંદર્ભમાં, તેની લાંબા અંતરની શોધ ક્ષમતા પ્રતિ ફ્લાઇટ 10 ચોરસ કિલોમીટરનું કાર્યક્ષમ સર્વેક્ષણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે, જેમાં ડેટા ભૂલો 5 સેન્ટિમીટરની અંદર નિયંત્રિત થાય છે. હેન્ડહેલ્ડ સર્વેક્ષણના ક્ષેત્રમાં, તે ઉપકરણોને "સ્કેન અને મેળવો" ઓપરેશનલ અનુભવ પ્રાપ્ત કરવા માટે સશક્ત બનાવે છે: સાંસ્કૃતિક વારસા સંરક્ષણમાં, તે સાંસ્કૃતિક અવશેષોની સપાટીની રચનાની વિગતોને સચોટ રીતે કેપ્ચર કરી શકે છે અને ડિજિટલ આર્કાઇવિંગ માટે મિલીમીટર સ્તરના 3D મોડેલ પ્રદાન કરી શકે છે; રિવર્સ એન્જિનિયરિંગમાં, જટિલ ઘટકોનો ભૌમિતિક ડેટા ઝડપથી મેળવી શકાય છે, ઉત્પાદન ડિઝાઇન પુનરાવર્તનોને વેગ આપે છે; કટોકટી સર્વેક્ષણ અને મેપિંગમાં, રીઅલ-ટાઇમ ડેટા પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાઓ સાથે, ભૂકંપ, પૂર અને અન્ય આફતો આવ્યા પછી એક કલાકની અંદર અસરગ્રસ્ત વિસ્તારનું ત્રિ-પરિમાણીય મોડેલ જનરેટ કરી શકાય છે, જે બચાવ નિર્ણય લેવા માટે મહત્વપૂર્ણ સહાય પૂરી પાડે છે. મોટા પાયે હવાઈ સર્વેક્ષણથી લઈને ચોક્કસ ગ્રાઉન્ડ સ્કેનિંગ સુધી, 1.5 μm ફાઇબર લેસર સર્વેક્ષણ ઉદ્યોગને "ઉચ્ચ ચોકસાઇ + ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા" ના નવા યુગમાં લઈ જઈ રહ્યું છે.
૩, મુખ્ય ફાયદા
શોધ શ્રેણીનો સાર એ સૌથી દૂરનું અંતર છે કે જેના પર લેસર દ્વારા ઉત્સર્જિત ફોટોન વાતાવરણીય એટેન્યુએશન અને લક્ષ્ય પ્રતિબિંબ નુકશાનને દૂર કરી શકે છે, અને હજુ પણ પ્રાપ્તકર્તા દ્વારા અસરકારક સંકેતો તરીકે કેપ્ચર કરી શકાય છે. તેજસ્વી સ્ત્રોત લેસર 1.5 μm ફાઇબર લેસરના નીચેના સૂચકાંકો આ પ્રક્રિયા પર સીધા પ્રભુત્વ ધરાવે છે:
① પીક પાવર (kW): સ્ટાન્ડર્ડ 3kW@3ns &100kHz; અપગ્રેડેડ પ્રોડક્ટ 8kW@3ns &100kHz એ ડિટેક્શન રેન્જનું "મુખ્ય ચાલક બળ" છે, જે એક જ પલ્સમાં લેસર દ્વારા પ્રકાશિત થતી તાત્કાલિક ઊર્જાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, અને લાંબા-અંતરના સિગ્નલોની મજબૂતાઈ નક્કી કરતું મુખ્ય પરિબળ છે. ડ્રોન ડિટેક્શનમાં, ફોટોનને વાતાવરણમાંથી સેંકડો અથવા તો હજારો મીટર મુસાફરી કરવાની જરૂર પડે છે, જે રેલે સ્કેટરિંગ અને એરોસોલ શોષણને કારણે એટેન્યુએશનનું કારણ બની શકે છે (જોકે 1.5 μm બેન્ડ "વાતાવરણીય વિન્ડો" નો છે, તેમ છતાં સહજ એટેન્યુએશન છે). તે જ સમયે, લક્ષ્ય સપાટીની પ્રતિબિંબ (જેમ કે વનસ્પતિ, ધાતુઓ અને ખડકોમાં તફાવત) પણ સિગ્નલ નુકશાન તરફ દોરી શકે છે. જ્યારે પીક પાવર વધારવામાં આવે છે, ત્યારે લાંબા અંતરના એટેન્યુએશન અને રિફ્લેક્શન લોસ પછી પણ, રીસીવિંગ એન્ડ સુધી પહોંચતા ફોટોનની સંખ્યા હજુ પણ "સિગ્નલ-ટુ-નોઈઝ રેશિયો થ્રેશોલ્ડ" ને પૂર્ણ કરી શકે છે, જેનાથી ડિટેક્શન રેન્જ લંબાય છે - ઉદાહરણ તરીકે, 1.5 μm ફાઇબર લેસરની પીક પાવર 1kW થી 5kW સુધી વધારીને, સમાન વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં, 10% રિફ્લેક્ટિવિટી ટાર્ગેટ્સની ડિટેક્શન રેન્જ 200 મીટરથી 350 મીટર સુધી વધારી શકાય છે, જે ડ્રોન માટે પર્વતીય વિસ્તારો અને રણ જેવા મોટા પાયે સર્વેક્ષણ દૃશ્યોમાં "દૂર માપવામાં સક્ષમ ન હોવા" ના પીડા બિંદુને સીધી રીતે હલ કરે છે.
② પલ્સ પહોળાઈ (ns): 1 થી 10ns સુધી એડજસ્ટેબલ. પ્રમાણભૂત ઉત્પાદનમાં સંપૂર્ણ તાપમાન (-40~85 ℃) પલ્સ પહોળાઈ તાપમાન ડ્રિફ્ટ ≤ 0.5ns છે; વધુમાં, તે પૂર્ણ તાપમાન (-40~85 ℃) પલ્સ પહોળાઈ તાપમાન ડ્રિફ્ટ ≤ 0.2ns સુધી પહોંચી શકે છે. આ સૂચક અંતર ચોકસાઈનો "સમય સ્કેલ" છે, જે લેસર પલ્સનો સમયગાળો દર્શાવે છે. ડ્રોન શોધ માટે અંતર ગણતરી સિદ્ધાંત "અંતર=(પ્રકાશ ગતિ x પલ્સ રાઉન્ડ-ટ્રીપ સમય)/2" છે, તેથી પલ્સ પહોળાઈ સીધી "સમય માપન ચોકસાઈ" નક્કી કરે છે. જ્યારે પલ્સ પહોળાઈ ઓછી થાય છે, ત્યારે પલ્સની "સમય તીક્ષ્ણતા" વધે છે, અને પ્રાપ્તિના અંતે "પલ્સ ઉત્સર્જન સમય" અને "પ્રતિબિંબિત પલ્સ રિસેપ્શન સમય" વચ્ચેની સમય ભૂલ નોંધપાત્ર રીતે ઓછી થશે.
③ તરંગલંબાઇ સ્થિરતા: 1pm/℃ ની અંદર, 0.128nm ના સંપૂર્ણ તાપમાને રેખા પહોળાઈ પર્યાવરણીય દખલ હેઠળ "ચોકસાઈ એન્કર" છે, અને તાપમાન અને વોલ્ટેજ ફેરફારો સાથે લેસર આઉટપુટ તરંગલંબાઇની વધઘટ શ્રેણી. 1.5 μm તરંગલંબાઇ બેન્ડમાં શોધ પ્રણાલી સામાન્ય રીતે ચોકસાઈ સુધારવા માટે "તરંગલંબાઇ વિવિધતા સ્વાગત" અથવા "ઇન્ટરફેરોમેટ્રી" તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે, અને તરંગલંબાઇના વધઘટ સીધા માપન બેન્ચમાર્ક વિચલનનું કારણ બની શકે છે - ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે ડ્રોન ઉચ્ચ ઊંચાઈ પર કામ કરી રહ્યું હોય, ત્યારે આસપાસનું તાપમાન -10 ℃ થી 30 ℃ સુધી વધી શકે છે. જો 1.5 μm ફાઇબર લેસરનો તરંગલંબાઇ તાપમાન ગુણાંક 5pm/℃ હોય, તો તરંગલંબાઇ 200pm સુધી વધઘટ થશે, અને અનુરૂપ અંતર માપન ભૂલ 0.3 મિલીમીટર વધશે (તરંગલંબાઇ અને પ્રકાશ ગતિ વચ્ચેના સહસંબંધ સૂત્રમાંથી મેળવેલ). ખાસ કરીને માનવરહિત હવાઈ વાહન પાવર લાઇન પેટ્રોલમાં, વાયર સેગ અને ઇન્ટર લાઇન અંતર જેવા ચોક્કસ પરિમાણો માપવાની જરૂર છે. અસ્થિર તરંગલંબાઇ ડેટા વિચલન તરફ દોરી શકે છે અને લાઇન સલામતી મૂલ્યાંકનને અસર કરી શકે છે; તરંગલંબાઇ લોકીંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને 1.5 μm લેસર 1pm/℃ ની અંદર તરંગલંબાઇ સ્થિરતાને નિયંત્રિત કરી શકે છે, તાપમાનમાં ફેરફાર થાય ત્યારે પણ સેન્ટીમીટર સ્તર શોધ ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરે છે.
④ સૂચક સિનર્જી: વાસ્તવિક ડ્રોન શોધ દૃશ્યોમાં ચોકસાઈ અને શ્રેણી વચ્ચે "સંતુલનકર્તા", જ્યાં સૂચકો સ્વતંત્ર રીતે કાર્ય કરતા નથી, પરંતુ સહયોગી અથવા પ્રતિબંધિત સંબંધ ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પીક પાવર વધારવાથી શોધ શ્રેણી લંબાવી શકાય છે, પરંતુ ચોકસાઈમાં ઘટાડો ટાળવા માટે પલ્સ પહોળાઈને નિયંત્રિત કરવી જરૂરી છે (પલ્સ કમ્પ્રેશન ટેકનોલોજી દ્વારા "ઉચ્ચ શક્તિ + સાંકડી પલ્સ" નું સંતુલન પ્રાપ્ત કરવાની જરૂર છે); બીમ ગુણવત્તાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાથી એકસાથે શ્રેણી અને ચોકસાઈમાં સુધારો થઈ શકે છે (બીમ સાંદ્રતા લાંબા અંતર પર પ્રકાશ સ્થળોને ઓવરલેપ કરવાથી થતી ઊર્જા કચરો અને માપન દખલ ઘટાડે છે). 1.5 μm ફાઇબર લેસરનો ફાયદો ફાઇબર મીડિયા અને પલ્સ મોડ્યુલેશન ટેકનોલોજીની ઓછી ખોટ લાક્ષણિકતાઓ દ્વારા "ઉચ્ચ પીક પાવર (1-10 kW), સાંકડી પલ્સ પહોળાઈ (1-10 ns), ઉચ્ચ બીમ ગુણવત્તા (M ²<1.5), અને ઉચ્ચ તરંગલંબાઇ સ્થિરતા (<1pm/℃)" ના સિનર્જિસ્ટિક ઑપ્ટિમાઇઝેશન પ્રાપ્ત કરવાની તેની ક્ષમતામાં રહેલો છે. આનાથી માનવરહિત હવાઈ વાહન શોધમાં "લાંબા અંતર (300-500 મીટર) + ઉચ્ચ ચોકસાઇ (સેન્ટીમીટર સ્તર)" ની બેવડી સફળતા પ્રાપ્ત થાય છે, જે માનવરહિત હવાઈ વાહન સર્વેક્ષણ, કટોકટી બચાવ અને અન્ય પરિસ્થિતિઓમાં પરંપરાગત 905nm અને 1064nm લેસરોને બદલવામાં તેની મુખ્ય સ્પર્ધાત્મકતા પણ છે.
કસ્ટમાઇઝ કરી શકાય તેવું
✅ નિશ્ચિત પલ્સ પહોળાઈ અને પલ્સ પહોળાઈ તાપમાન ડ્રિફ્ટ આવશ્યકતાઓ
✅ આઉટપુટ પ્રકાર અને આઉટપુટ શાખા
✅ સંદર્ભ પ્રકાશ શાખા વિભાજન ગુણોત્તર
✅ સરેરાશ પાવર સ્થિરતા
✅ સ્થાનિકીકરણ માંગ
પોસ્ટ સમય: ઓક્ટોબર-28-2025