I vågen av uppgradering av geografisk informationsindustrin för mätning och kartläggning mot effektivitet och precision blir 1,5 μm fiberlasrar den viktigaste drivkraften för marknadstillväxt inom de två huvudområdena obemannade flygfarkoster och handhållna mätningar, tack vare deras djupa anpassning till miljökrav. Med den explosionsartade tillväxten av applikationer som låghöjdsmätning och nödkartläggning med drönare, samt iterationen av handhållna skanningsenheter mot hög precision och portabilitet, har den globala marknadsstorleken för 1,5 μm fiberlasrar för mätning överstigit 1,2 miljarder yuan år 2024, med en efterfrågan på obemannade flygfarkoster och handhållna enheter som står för över 60 % av den totala efterfrågan och bibehåller en genomsnittlig årlig tillväxttakt på 8,2 %. Bakom denna efterfrågeboom finns den perfekta resonansen mellan 1,5 μm-bandets unika prestanda och de stränga kraven på noggrannhet, säkerhet och miljöanpassningsförmåga i mätningsscenarier.
1. Produktöversikt
Lumispots "1,5 μm fiberlaserserie" använder MOPA-förstärkningsteknik, som har hög toppeffekt och elektrooptisk omvandlingseffektivitet, låg ASE och ickelinjärt effektbrusförhållande, samt ett brett arbetstemperaturområde, vilket gör den lämplig för användning som en LiDAR-laseremissionskälla. I mätningssystem som LiDAR och LiDAR används en 1,5 μm fiberlaser som den centrala emitterande ljuskällan, och dess prestandaindikatorer bestämmer direkt detekteringens "noggrannhet" och "bredd". Prestandan för dessa två dimensioner är direkt relaterad till effektiviteten och tillförlitligheten hos obemannade flygfarkoster vid terrängmätning, måligenkänning, kraftledningspatrullering och andra scenarier. Ur perspektivet av fysiska överföringslagar och signalbehandlingslogik är de tre kärnindikatorerna toppeffekt, pulsbredd och våglängdsstabilitet viktiga variabler som påverkar detekteringsnoggrannhet och räckvidd. Deras verkningsmekanism kan delas upp genom hela kedjan av "signalöverföring, atmosfärisk överföring, målreflektionssignalmottagning".
2. Användningsfält
Inom området obemannad flygmätning och kartläggning har efterfrågan på 1,5 μm fiberlasrar exploderat på grund av deras exakta upplösning av smärtpunkter i flygoperationer. Den obemannade flygfarkostplattformen har strikta begränsningar för nyttolastens volym, vikt och energiförbrukning, medan den kompakta strukturella designen och lätta egenskaperna hos 1,5 μm fiberlasern kan komprimera laserradarsystemets vikt till en tredjedel av traditionell utrustning, vilket perfekt anpassar sig till olika typer av obemannade flygfarkostmodeller som multirotorer och fastvingade fordon. Ännu viktigare är att detta band ligger i det "gyllene fönstret" för atmosfärisk transmission. Jämfört med den vanligt förekommande 905nm-lasern minskar dess transmissionsdämpning med mer än 40% under komplexa meteorologiska förhållanden som dis och damm. Med en toppeffekt på upp till kW kan den uppnå ett detektionsavstånd på mer än 250 meter för mål med en reflektivitet på 10%, vilket löser problemet med "otydlig sikt och avståndsmätning" för obemannade flygfarkoster under kartläggningar i bergsområden, öknar och andra regioner. Samtidigt gör dess utmärkta säkerhetsfunktioner för det mänskliga ögat – vilket möjliggör en toppeffekt som är mer än 10 gånger högre än för 905nm-laser – att drönare kan arbeta på låga höjder utan behov av ytterligare säkerhetsavskärmningsanordningar, vilket avsevärt förbättrar säkerheten och flexibiliteten i bemannade områden som stadsmätning och jordbrukskartläggning.
Inom handhållen mätning och kartläggning är den ökande efterfrågan på 1,5 μm fiberlasrar nära relaterad till de centrala kraven på portabilitet och hög precision. Modern handhållen mätutrustning behöver balansera anpassningsförmåga till komplexa scener med enkel användning. Den låga brusnivån och den höga strålkvaliteten hos 1,5 μm fiberlasrar gör det möjligt för handhållna skannrar att uppnå noggrannhet i mikrometernivå, vilket uppfyller högprecisionskrav som digitalisering av kulturreliker och detektering av industriella komponenter. Jämfört med traditionella 1,064 μm lasrar förbättras dess störningsmotståndsförmåga avsevärt i utomhusmiljöer med starkt ljus. Kombinerat med beröringsfria mätegenskaper kan den snabbt erhålla tredimensionella punktmolnsdata i scenarier som restaurering av gamla byggnader och räddningsplatser, utan behov av förbehandling av mål. Det som är mer anmärkningsvärt är att dess kompakta förpackningsdesign kan integreras i handhållna enheter som väger mindre än 500 gram, med ett brett temperaturområde på -30 ℃ till +60 ℃, vilket perfekt anpassar sig till behoven hos operationer med flera scenarier som fältundersökningar och verkstadsinspektioner.
Ur sin kärnrollsperspektiv har 1,5 μm fiberlasrar blivit en viktig anordning för att omforma mätningsmöjligheter. Inom mätning med obemannade flygfarkoster fungerar den som "hjärtat" i laserradaren och uppnår noggrannhet på centimeternivå genom nanosekunders pulsutgång, tillhandahåller punktmolnsdata med hög densitet för terrängmodellering i 3D och detektering av främmande föremål i kraftledningar, och förbättrar effektiviteten hos mätning med obemannade flygfarkoster med mer än tre gånger jämfört med traditionella metoder. Inom ramen för nationell markmäteri kan dess långdistansdetekteringsförmåga uppnå effektiv mätning av 10 kvadratkilometer per flygning, med datafel kontrollerade inom 5 centimeter. Inom handhållen mätning ger den enheterna möjlighet att uppnå en "skanna och hämta"-operativ upplevelse: inom kulturarvsskydd kan den exakt fånga ytstrukturdetaljer hos kulturminnen och tillhandahålla 3D-modeller på millimeternivå för digital arkivering. Inom reverse engineering kan geometriska data för komplexa komponenter snabbt erhållas, vilket påskyndar iterationer av produktdesign. Vid akutmätning och kartläggning kan en tredimensionell modell av det drabbade området genereras inom en timme efter att jordbävningar, översvämningar och andra katastrofer inträffat, tack vare realtidsdatabehandlingsfunktioner. Detta ger avgörande stöd för beslutsfattande vid räddningsinsatser. Från storskaliga flygmätningar till exakt markskanning driver 1,5 μm fiberlasern lantmäteribranschen in i en ny era av "hög precision + hög effektivitet".
3. Kärnfördelar
Kärnan i detektionsområdet är det längsta avståndet på vilket fotonerna som emitteras av lasern kan övervinna atmosfärisk dämpning och förlust av målreflektion, och ändå fångas upp av mottagaren som effektiva signaler. Följande indikatorer för den ljusa källlasern 1,5 μm fiberlaser dominerar direkt denna process:
① Toppeffekt (kW): standard 3kW@3ns &100kHz; Uppgraderad produkt 8kW@3ns &100kHz är den "kärndrivande kraften" i detektionsområdet och representerar den momentana energi som frigörs av lasern inom en enda puls, och är den viktigaste faktorn som bestämmer styrkan hos långdistanssignaler. Vid drönardetektering måste fotoner färdas hundratals eller till och med tusentals meter genom atmosfären, vilket kan orsaka dämpning på grund av Rayleigh-spridning och aerosolabsorption (även om 1,5 μm-bandet tillhör det "atmosfäriska fönstret" finns det fortfarande inneboende dämpning). Samtidigt kan målytans reflektivitet (såsom skillnader i vegetation, metaller och stenar) också leda till signalförlust. När toppeffekten ökas, även efter långdistansdämpning och reflektionsförlust, kan antalet fotoner som når mottagaränden fortfarande uppfylla "signal-brusförhållande-tröskelvärdet", vilket utökar detektionsområdet - till exempel, genom att öka toppeffekten för en 1,5 μm fiberlaser från 1 kW till 5 kW, under samma atmosfäriska förhållanden, kan detektionsområdet för mål med 10 % reflektivitet utökas från 200 meter till 350 meter, vilket direkt löser smärtpunkten med att "inte kunna mäta långt" i storskaliga undersökningsscenarier som bergsområden och öknar för drönare.
② Pulsbredd (ns): justerbar från 1 till 10 ns. Standardprodukten har en pulsbredddrift vid full temperatur (-40~85 ℃) på ≤ 0,5 ns; vidare kan den uppnå en pulsbredddrift vid full temperatur (-40~85 ℃) på ≤ 0,2 ns. Denna indikator är "tidsskalan" för avståndsnoggrannhet, som representerar laserpulsernas varaktighet. Principen för avståndsberäkning för drönardetektering är "avstånd = (ljushastighet x pulsens tur och retur-tid) / 2", så pulsbredden bestämmer direkt "tidsmätningsnoggrannheten". När pulsbredden minskas ökar pulsens "tidsskärpa", och tidsfelet mellan "pulsutsändningstiden" och "reflekterad pulsmottagningstid" vid mottagaränden kommer att minskas avsevärt.
③ Våglängdsstabilitet: inom 1 pm/℃ är linjebredden vid full temperatur på 0,128 nm "noggrannhetsankaret" under miljöstörningar, och fluktuationsområdet för laserutgångsvåglängden varierar med temperatur- och spänningsförändringar. Detekteringssystemet i 1,5 μm våglängdsbandet använder vanligtvis "våglängdsdiversitetsmottagning" eller "interferometri"-teknik för att förbättra noggrannheten, och våglängdsfluktuationer kan direkt orsaka avvikelser i mätreferensvärdet - till exempel, när en drönare arbetar på hög höjd kan omgivningstemperaturen stiga från -10 ℃ till 30 ℃. Om våglängdstemperaturkoefficienten för 1,5 μm fiberlasern är 5 pm/℃ kommer våglängden att fluktuera med 200 pm, och motsvarande avståndsmätningsfel kommer att öka med 0,3 millimeter (härlett från korrelationsformeln mellan våglängd och ljushastighet). Speciellt vid patrullering av kraftledningar med obemannade flygfarkoster måste exakta parametrar som trådhäng och avstånd mellan linjer mätas. Instabil våglängd kan leda till dataavvikelser och påverka bedömningen av linjens säkerhet. 1,5 μm-lasern som använder våglängdslåsningsteknik kan kontrollera våglängdsstabilitet inom 1 pm/℃, vilket säkerställer noggrannhet i centimeternivå även vid temperaturförändringar.
④ Indikatorsynergi: "Balansen" mellan noggrannhet och räckvidd i faktiska drönardetekteringsscenarier, där indikatorer inte agerar oberoende utan snarare har ett samarbetande eller begränsande förhållande. Till exempel kan ökad toppeffekt utöka detekteringsområdet, men det är nödvändigt att kontrollera pulsbredden för att undvika en minskning av noggrannheten (en balans mellan "hög effekt + smal puls" måste uppnås genom pulskomprimeringsteknik); Optimering av strålkvaliteten kan samtidigt förbättra räckvidd och noggrannhet (strålkoncentration minskar energiförlust och mätstörningar orsakade av överlappande ljusfläckar på långa avstånd). Fördelen med en 1,5 μm fiberlaser ligger i dess förmåga att uppnå synergistisk optimering av "hög toppeffekt (1–10 kW), smal pulsbredd (1–10 ns), hög strålkvalitet (M²<1,5) och hög våglängdsstabilitet (<1 pm/℃)" genom fibermedias låga förlustegenskaper och pulsmoduleringsteknik. Detta uppnår ett dubbelt genombrott med "långdistans (300–500 meter) + hög precision (centimeternivå)" inom detektering av obemannade flygfarkoster, vilket också är dess kärnkonkurrenskraft när det gäller att ersätta traditionella 905 nm- och 1064 nm-lasrar inom kartläggning med obemannade flygfarkoster, räddningsinsatser och andra scenarier.
Anpassningsbar
✅ Krav för fast pulsbredd och temperaturdrift för pulsbredd
✅ Utgångstyp och utgångsgren
✅ Referensförhållande för delning av ljusgrenar
✅ Genomsnittlig effektstabilitet
✅ Efterfrågan på lokalisering
Publiceringstid: 28 oktober 2025