Haritalama ve ölçme coğrafi bilgi endüstrisinin verimlilik ve hassasiyete doğru yükseltilmesi dalgasında, 1,5 μm fiber lazerler, saha gereksinimlerine derinlemesine uyum sağlamaları sayesinde, insansız hava aracıyla ölçme ve el tipi ölçme olmak üzere iki ana alanda pazar büyümesinin temel itici gücü haline geliyor. Drone'lar kullanılarak yapılan düşük irtifa ölçme ve acil durum haritalaması gibi uygulamaların patlayıcı büyümesi ve el tipi tarama cihazlarının yüksek hassasiyet ve taşınabilirliğe doğru evrimiyle birlikte, ölçme için kullanılan 1,5 μm fiber lazerlerin küresel pazar büyüklüğü 2024 yılı itibariyle 1,2 milyar yuanı aşmış olup, insansız hava araçları ve el tipi cihazlara olan talep toplamın %60'ından fazlasını oluşturmakta ve yıllık ortalama %8,2'lik bir büyüme oranını korumaktadır. Bu talep patlamasının ardında, 1,5 μm bandının benzersiz performansı ile ölçme senaryolarındaki doğruluk, güvenlik ve çevresel uyum için gereken katı gereksinimler arasındaki mükemmel uyum yatmaktadır.
1. Ürün Genel Bakışı
Lumispot'un "1,5 µm Fiber Lazer Serisi", yüksek tepe gücü ve elektro-optik dönüşüm verimliliği, düşük ASE ve doğrusal olmayan etki gürültü oranı ve geniş çalışma sıcaklığı aralığına sahip MOPA amplifikasyon teknolojisini benimseyerek LiDAR lazer emisyon kaynağı olarak kullanıma uygundur. LiDAR ve benzeri ölçüm sistemlerinde, 1,5 µm fiber lazer temel emisyon ışık kaynağı olarak kullanılır ve performans göstergeleri doğrudan tespitin "doğruluğunu" ve "kapsamını" belirler. Bu iki boyutun performansı, arazi ölçümü, hedef tanıma, elektrik hattı devriyesi ve diğer senaryolarda insansız hava araçlarının verimliliği ve güvenilirliği ile doğrudan ilişkilidir. Fiziksel iletim yasaları ve sinyal işleme mantığı açısından, tepe gücü, darbe genişliği ve dalga boyu kararlılığı olmak üzere üç temel gösterge, tespit doğruluğunu ve menzilini etkileyen kilit değişkenlerdir. Bunların etki mekanizması, "sinyal iletimi, atmosferik iletim, hedef yansıması, sinyal alımı" zincirinin tamamı üzerinden ayrıştırılabilir.
2. Uygulama Alanları
İnsansız hava araçlarıyla haritalama ve ölçüm alanında, hava operasyonlarındaki sorunlu noktaları hassas bir şekilde çözebilmeleri nedeniyle 1,5 μm fiber lazerlere olan talep hızla artmıştır. İnsansız hava aracı platformunun, taşıdığı yükün hacmi, ağırlığı ve enerji tüketimi konusunda katı sınırlamaları varken, 1,5 μm fiber lazerin kompakt yapısal tasarımı ve hafif yapısı, lazer radar sisteminin ağırlığını geleneksel ekipmanın üçte birine kadar düşürebilir ve çok rotorlu ve sabit kanatlı gibi çeşitli insansız hava aracı modellerine mükemmel şekilde uyum sağlar. Daha da önemlisi, bu bant atmosferik iletimin "altın penceresinde" yer almaktadır. Yaygın olarak kullanılan 905 nm lazerle karşılaştırıldığında, sis ve toz gibi karmaşık meteorolojik koşullar altında iletim zayıflaması %40'tan fazla azalır. kW'a kadar tepe gücüyle, %10 yansıtıcılığa sahip hedefler için 250 metreden fazla algılama mesafesine ulaşabilen bu lazer, dağlık alanlar, çöller ve diğer bölgelerdeki araştırmalar sırasında insansız hava araçları için "belirsiz görüş ve mesafe ölçümü" sorununu çözüyor. Aynı zamanda, 905nm lazerin 10 katından fazla tepe gücüne izin veren mükemmel insan gözü güvenliği özellikleri, dronların ek güvenlik kalkanı cihazlarına ihtiyaç duymadan düşük irtifalarda çalışmasına olanak tanıyarak, kentsel araştırma ve tarımsal haritalama gibi insanlı alanların güvenliğini ve esnekliğini büyük ölçüde artırıyor.
El tipi ölçüm ve haritalama alanında, 1,5 μm fiber lazerlere olan artan talep, cihaz taşınabilirliği ve yüksek hassasiyetin temel gereksinimleriyle yakından ilişkilidir. Modern el tipi ölçüm ekipmanlarının, karmaşık sahnelere uyum sağlama ve kullanım kolaylığı arasında bir denge kurması gerekir. 1,5 μm fiber lazerlerin düşük gürültü çıkışı ve yüksek ışın kalitesi, el tipi tarayıcıların mikrometre seviyesinde ölçüm doğruluğuna ulaşmasını sağlayarak, kültürel mirasın dijitalleştirilmesi ve endüstriyel bileşen tespiti gibi yüksek hassasiyet gereksinimlerini karşılar. Geleneksel 1,064 μm lazerlerle karşılaştırıldığında, dış mekanlarda güçlü ışık ortamlarında parazit önleme yeteneği önemli ölçüde geliştirilmiştir. Temassız ölçüm özellikleriyle birleştiğinde, hedef ön işleme gerek kalmadan, antik bina restorasyonu ve acil kurtarma alanları gibi senaryolarda üç boyutlu nokta bulutu verilerini hızlı bir şekilde elde edebilir. Daha da dikkat çekici olan, kompakt ambalaj tasarımının 500 gramdan daha hafif el tipi cihazlara entegre edilebilmesi ve -30 ℃ ile +60 ℃ arasında geniş bir sıcaklık aralığına sahip olmasıdır; bu da saha araştırmaları ve atölye denetimleri gibi çok çeşitli senaryo operasyonlarının ihtiyaçlarına mükemmel şekilde uyum sağlar.
Temel rolü açısından bakıldığında, 1,5 μm fiber lazerler, ölçme yeteneklerini yeniden şekillendiren kilit bir cihaz haline gelmiştir. İnsansız hava aracıyla yapılan ölçme çalışmalarında, lazer radarın "kalbi" olarak görev yaparak nanosaniyelik darbe çıkışı sayesinde santimetre düzeyinde menzil doğruluğu sağlar, arazi 3B modellemesi ve elektrik hatlarındaki yabancı cisimlerin tespiti için yüksek yoğunluklu nokta bulutu verileri sunar ve geleneksel yöntemlere kıyasla insansız hava aracıyla yapılan ölçme çalışmalarının verimliliğini üç kattan fazla artırır; ulusal arazi ölçümü bağlamında, uzun menzilli tespit yeteneği sayesinde uçuş başına 10 kilometrekarelik alanın verimli bir şekilde ölçülmesini sağlar ve veri hataları 5 santimetre içinde kontrol edilir. El tipi ölçme alanında, cihazların "tarama ve elde etme" operasyonel deneyimi elde etmesini sağlar: kültürel miras korumasında, kültürel kalıntıların yüzey dokusu detaylarını doğru bir şekilde yakalayabilir ve dijital arşivleme için milimetre düzeyinde 3B modeller sağlayabilir; tersine mühendislikte, karmaşık bileşenlerin geometrik verileri hızlı bir şekilde elde edilebilir ve ürün tasarım yinelemeleri hızlandırılabilir; Acil durum ölçüm ve haritalama çalışmalarında, gerçek zamanlı veri işleme yetenekleriyle, depremler, seller ve diğer afetler meydana geldikten sonra bir saat içinde etkilenen alanın üç boyutlu bir modeli oluşturulabilir ve bu da kurtarma kararlarının alınması için kritik destek sağlar. Büyük ölçekli hava araştırmalarından hassas yer taramalarına kadar, 1,5 μm fiber lazer, ölçüm endüstrisini "yüksek hassasiyet + yüksek verimlilik"in yeni bir çağına taşıyor.
3. Temel avantajlar
Algılama aralığının özü, lazer tarafından yayılan fotonların atmosferik zayıflamayı ve hedef yansıma kaybını aşarak, alıcı uç tarafından etkili sinyaller olarak yakalanabileceği en uzak mesafedir. Aşağıdaki göstergeler, 1,5 μm fiber lazerin parlak kaynak lazerine ait olup bu süreci doğrudan belirler:
① Tepe gücü (kW): standart 3kW@3ns &100kHz; yükseltilmiş ürün 8kW@3ns &100kHz, algılama menzilinin "çekirdek itici gücü"dür ve lazerin tek bir darbe içinde salınan anlık enerjiyi temsil eder; uzun mesafeli sinyallerin gücünü belirleyen kilit faktördür. Drone algılamasında, fotonların atmosferde yüzlerce hatta binlerce metre yol kat etmesi gerekir; bu da Rayleigh saçılması ve aerosol emilimi nedeniyle zayıflamaya neden olabilir (1,5 μm bandı "atmosferik pencereye" ait olsa da, yine de doğal bir zayıflama vardır). Aynı zamanda, hedef yüzey yansıtıcılığı (bitki örtüsü, metaller ve kayalar arasındaki farklılıklar gibi) de sinyal kaybına yol açabilir. Tepe gücü artırıldığında, uzun mesafeli zayıflama ve yansıma kayıplarından sonra bile, alıcı uca ulaşan foton sayısı "sinyal-gürültü oranı eşiğini" karşılayabilir ve böylece algılama menzili genişletilebilir; örneğin, 1,5 μm fiber lazerin tepe gücünü 1 kW'tan 5 kW'a çıkararak, aynı atmosferik koşullar altında, %10 yansıtıcılığa sahip hedeflerin algılama menzili 200 metreden 350 metreye uzatılabilir ve böylece dağlık alanlar ve çöller gibi geniş ölçekli araştırma senaryolarında dronlar için "uzak mesafeyi ölçememe" sorunu doğrudan çözülmüş olur.
② Darbe genişliği (ns): 1 ila 10 ns arasında ayarlanabilir. Standart ürünün tam sıcaklık (-40~85 ℃) aralığında darbe genişliği sıcaklık kayması ≤ 0,5 ns'dir; ayrıca, tam sıcaklık (-40~85 ℃) aralığında darbe genişliği sıcaklık kayması ≤ 0,2 ns'ye kadar ulaşabilir. Bu gösterge, lazer darbelerinin süresini temsil eden mesafe doğruluğunun "zaman ölçeği"dir. Drone tespiti için mesafe hesaplama prensibi "mesafe=(ışık hızı x darbe gidiş-dönüş süresi)/2" şeklindedir, bu nedenle darbe genişliği doğrudan "zaman ölçüm doğruluğunu" belirler. Darbe genişliği azaltıldığında, darbenin "zaman keskinliği" artar ve alıcı uçtaki "darbe yayılım zamanı" ile "yansıyan darbe alım zamanı" arasındaki zamanlama hatası önemli ölçüde azalır.
③ Dalga boyu kararlılığı: 1 pm/℃ içinde, tam sıcaklıkta 0,128 nm'lik çizgi genişliği, çevresel girişim altında "doğruluk dayanağı"dır ve lazer çıkış dalga boyunun sıcaklık ve voltaj değişiklikleriyle dalgalanma aralığı yüksektir. 1,5 μm dalga boyu bandındaki algılama sistemi genellikle doğruluğu artırmak için "dalga boyu çeşitliliği alımı" veya "interferometri" teknolojisini kullanır ve dalga boyu dalgalanmaları doğrudan ölçüm referans noktası sapmasına neden olabilir - örneğin, bir drone yüksek irtifada çalışırken, ortam sıcaklığı -10 ℃'den 30 ℃'ye yükselebilir. 1,5 μm fiber lazerin dalga boyu sıcaklık katsayısı 5 pm/℃ ise, dalga boyu 200 pm dalgalanacak ve karşılık gelen mesafe ölçüm hatası 0,3 milimetre artacaktır (dalga boyu ve ışık hızı arasındaki ilişki formülünden türetilmiştir). Özellikle insansız hava aracı elektrik hattı devriyesinde, tel sarkması ve hatlar arası mesafe gibi hassas parametrelerin ölçülmesi gerekir. Kararsız dalga boyu, veri sapmasına yol açabilir ve hat güvenliği değerlendirmesini etkileyebilir; dalga boyu kilitleme teknolojisini kullanan 1,5 μm lazer, dalga boyu kararlılığını 1 pm/℃ içinde kontrol ederek, sıcaklık değişimleri meydana geldiğinde bile santimetre düzeyinde algılama doğruluğu sağlar.
④ Gösterge sinerjisi: Gerçek drone tespit senaryolarında doğruluk ve menzil arasındaki "dengeleyici" unsur; burada göstergeler bağımsız olarak hareket etmez, aksine işbirlikçi veya kısıtlayıcı bir ilişki içindedir. Örneğin, tepe gücünü artırmak tespit menzilini genişletebilir, ancak doğrulukta azalmayı önlemek için darbe genişliğinin kontrol edilmesi gerekir ("yüksek güç + dar darbe" dengesi darbe sıkıştırma teknolojisi ile sağlanmalıdır); Işın kalitesini optimize etmek aynı anda menzili ve doğruluğu iyileştirebilir (ışın konsantrasyonu, uzun mesafelerde üst üste binen ışık noktalarından kaynaklanan enerji israfını ve ölçüm girişimini azaltır). 1,5 μm fiber lazerin avantajı, fiber ortamının düşük kayıp özellikleri ve darbe modülasyon teknolojisi sayesinde "yüksek tepe gücü (1-10 kW), dar darbe genişliği (1-10 ns), yüksek ışın kalitesi (M²<1,5) ve yüksek dalga boyu kararlılığı (<1pm/℃)"nın sinerjik optimizasyonunu sağlayabilmesinde yatmaktadır. Bu, insansız hava aracı tespitinde "uzun mesafe (300-500 metre) + yüksek hassasiyet (santimetre seviyesi)" olmak üzere iki yönlü bir atılım gerçekleştiriyor ve bu da insansız hava aracıyla keşif, acil kurtarma ve diğer senaryolarda geleneksel 905nm ve 1064nm lazerlerin yerini almasında temel rekabet gücünü oluşturuyor.
Özelleştirilebilir
✅ Sabit darbe genişliği ve darbe genişliği sıcaklık kayması gereksinimleri
✅ Çıkış türü ve çıkış dalı
✅ Referans ışık dalı bölme oranı
✅ Ortalama güç kararlılığı
✅ Yerelleştirme talebi
Yayın tarihi: 28 Ekim 2025