सर्वेक्षण और मानचित्रण भौगोलिक सूचना उद्योग को दक्षता और सटीकता की ओर उन्नत करने की लहर में, 1.5 μm फाइबर लेजर मानवरहित हवाई वाहन सर्वेक्षण और हस्तचालित सर्वेक्षण के दो प्रमुख क्षेत्रों में बाजार वृद्धि के लिए मुख्य प्रेरक शक्ति बन रहे हैं, क्योंकि ये दृश्य आवश्यकताओं के साथ गहराई से अनुकूलित हो जाते हैं। ड्रोन का उपयोग करके निम्न ऊंचाई सर्वेक्षण और आपातकालीन मानचित्रण जैसे अनुप्रयोगों की विस्फोटक वृद्धि के साथ-साथ उच्च परिशुद्धता और सुवाह्यता की ओर हस्तचालित स्कैनिंग उपकरणों के विकास के कारण, सर्वेक्षण के लिए 1.5 μm फाइबर लेजर के वैश्विक बाजार का आकार 2024 तक 1.2 बिलियन युआन से अधिक हो गया है, जिसमें मानवरहित हवाई वाहनों और हस्तचालित उपकरणों की मांग कुल का 60% से अधिक है, और 8.2% की औसत वार्षिक वृद्धि दर बनाए हुए है। इस मांग में उछाल के पीछे 1.5 μm बैंड के अद्वितीय प्रदर्शन और सर्वेक्षण परिदृश्यों में सटीकता, सुरक्षा और पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता की कठोर आवश्यकताओं के बीच पूर्ण सामंजस्य है।
1. उत्पाद का अवलोकन
ल्यूमिस्पॉट की "1.5μm फाइबर लेजर सीरीज़" MOPA प्रवर्धन तकनीक का उपयोग करती है, जिसमें उच्च पीक पावर और इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल रूपांतरण दक्षता, कम ASE और नॉनलाइनियर प्रभाव शोर अनुपात, और व्यापक कार्य तापमान सीमा होती है, जो इसे LiDAR लेजर उत्सर्जन स्रोत के रूप में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाती है। LiDAR और LiDAR जैसे सर्वेक्षण प्रणालियों में, 1.5 μm फाइबर लेजर को मुख्य उत्सर्जक प्रकाश स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है, और इसके प्रदर्शन संकेतक सीधे तौर पर पता लगाने की "सटीकता" और "व्यापकता" निर्धारित करते हैं। इन दो आयामों का प्रदर्शन भू-भाग सर्वेक्षण, लक्ष्य पहचान, बिजली लाइन गश्ती और अन्य परिदृश्यों में मानवरहित हवाई वाहनों की दक्षता और विश्वसनीयता से सीधे संबंधित है। भौतिक संचरण नियमों और सिग्नल प्रोसेसिंग तर्क के परिप्रेक्ष्य से, पीक पावर, पल्स चौड़ाई और तरंगदैर्ध्य स्थिरता के तीन मुख्य संकेतक प्रमुख चर हैं जो पता लगाने की सटीकता और सीमा को प्रभावित करते हैं। उनकी क्रियाविधि को "सिग्नल संचरण - वायुमंडलीय संचरण - लक्ष्य परावर्तन - सिग्नल रिसेप्शन" की पूरी श्रृंखला के माध्यम से विघटित किया जा सकता है।
2. अनुप्रयोग क्षेत्र
मानवरहित हवाई सर्वेक्षण और मानचित्रण के क्षेत्र में, हवाई संचालन में आने वाली समस्याओं को सटीक रूप से हल करने की क्षमता के कारण 1.5 μm फाइबर लेजर की मांग में जबरदस्त वृद्धि हुई है। मानवरहित हवाई वाहन प्लेटफॉर्म पर पेलोड के आयतन, भार और ऊर्जा खपत पर सख्त सीमाएं होती हैं, जबकि 1.5 μm फाइबर लेजर की कॉम्पैक्ट संरचनात्मक डिजाइन और हल्के वजन के कारण लेजर रडार सिस्टम का वजन पारंपरिक उपकरणों के वजन का एक तिहाई तक कम हो जाता है, जिससे यह मल्टी-रोटर और फिक्स्ड-विंग जैसे विभिन्न प्रकार के मानवरहित हवाई वाहन मॉडलों के लिए पूरी तरह से अनुकूल हो जाता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह बैंड वायुमंडलीय संचरण के "गोल्डन विंडो" में स्थित है। आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले 905nm लेजर की तुलना में, धुंध और धूल जैसी जटिल मौसम संबंधी स्थितियों में भी इसका संचरण क्षीणन 40% से अधिक कम हो जाता है। kW तक की अधिकतम शक्ति के साथ, यह 10% परावर्तनशीलता वाले लक्ष्यों के लिए 250 मीटर से अधिक की दूरी तक पता लगा सकता है, जिससे पहाड़ी क्षेत्रों, रेगिस्तानों और अन्य क्षेत्रों में सर्वेक्षण के दौरान मानवरहित हवाई वाहनों के लिए "अस्पष्ट दृश्यता और दूरी मापन" की समस्या का समाधान हो जाता है। साथ ही, इसकी उत्कृष्ट मानव नेत्र सुरक्षा विशेषताएं - जो 905nm लेजर की तुलना में 10 गुना से अधिक अधिकतम शक्ति प्रदान करती हैं - ड्रोन को अतिरिक्त सुरक्षा कवच उपकरणों की आवश्यकता के बिना कम ऊंचाई पर संचालित करने में सक्षम बनाती हैं, जिससे शहरी सर्वेक्षण और कृषि मानचित्रण जैसे मानवयुक्त क्षेत्रों की सुरक्षा और लचीलेपन में काफी सुधार होता है।
हैंडहेल्ड सर्वेइंग और मैपिंग के क्षेत्र में, 1.5 μm फाइबर लेजर की बढ़ती मांग, डिवाइस की सुवाह्यता और उच्च परिशुद्धता की मुख्य आवश्यकताओं से निकटता से संबंधित है। आधुनिक हैंडहेल्ड सर्वेइंग उपकरणों को जटिल परिदृश्यों के अनुकूल होने और संचालन में आसानी के बीच संतुलन बनाए रखना आवश्यक है। 1.5 μm फाइबर लेजर का कम शोर आउटपुट और उच्च बीम गुणवत्ता, हैंडहेल्ड स्कैनर्स को माइक्रोमीटर स्तर की माप सटीकता प्राप्त करने में सक्षम बनाती है, जो सांस्कृतिक धरोहरों के डिजिटलीकरण और औद्योगिक घटकों की पहचान जैसी उच्च परिशुद्धता आवश्यकताओं को पूरा करती है। पारंपरिक 1.064 μm लेजर की तुलना में, तेज रोशनी वाले बाहरी वातावरण में इसकी हस्तक्षेप-रोधी क्षमता में उल्लेखनीय सुधार हुआ है। गैर-संपर्क माप विशेषताओं के साथ, यह प्राचीन भवन जीर्णोद्धार और आपातकालीन बचाव स्थलों जैसे परिदृश्यों में लक्ष्य पूर्व-प्रसंस्करण की आवश्यकता के बिना, त्रि-आयामी बिंदु क्लाउड डेटा को शीघ्रता से प्राप्त कर सकता है। इससे भी अधिक उल्लेखनीय बात यह है कि इसके कॉम्पैक्ट पैकेजिंग डिजाइन को 500 ग्राम से कम वजन वाले हैंडहेल्ड उपकरणों में एकीकृत किया जा सकता है, जिसमें -30 ℃ से +60 ℃ तक की विस्तृत तापमान सीमा है, जो फील्ड सर्वेक्षण और कार्यशाला निरीक्षण जैसे बहु-परिदृश्य संचालन की आवश्यकताओं के लिए पूरी तरह से अनुकूल है।
अपने मूल कार्य के परिप्रेक्ष्य से, 1.5 μm फाइबर लेजर सर्वेक्षण क्षमताओं को नया आकार देने वाला एक प्रमुख उपकरण बन गया है। मानवरहित हवाई वाहन सर्वेक्षण में, यह लेजर रडार के "हृदय" के रूप में कार्य करता है, नैनोसेकंड पल्स आउटपुट के माध्यम से सेंटीमीटर स्तर की सटीकता प्राप्त करता है, भू-भाग 3D मॉडलिंग और बिजली लाइन में बाहरी वस्तुओं का पता लगाने के लिए उच्च-घनत्व बिंदु क्लाउड डेटा प्रदान करता है, और पारंपरिक तरीकों की तुलना में मानवरहित हवाई वाहन सर्वेक्षण की दक्षता में तीन गुना से अधिक सुधार करता है; राष्ट्रीय भूमि सर्वेक्षण के संदर्भ में, इसकी लंबी दूरी की पहचान क्षमता प्रति उड़ान 10 वर्ग किलोमीटर का कुशल सर्वेक्षण कर सकती है, जिसमें डेटा त्रुटियां 5 सेंटीमीटर के भीतर नियंत्रित होती हैं। हस्तचालित सर्वेक्षण के क्षेत्र में, यह उपकरणों को "स्कैन और गेट" परिचालन अनुभव प्राप्त करने में सक्षम बनाता है: सांस्कृतिक विरासत संरक्षण में, यह सांस्कृतिक अवशेषों के सतह बनावट विवरणों को सटीक रूप से कैप्चर कर सकता है और डिजिटल संग्रह के लिए मिलीमीटर स्तर के 3D मॉडल प्रदान कर सकता है; रिवर्स इंजीनियरिंग में, जटिल घटकों का ज्यामितीय डेटा शीघ्रता से प्राप्त किया जा सकता है, जिससे उत्पाद डिजाइन पुनरावृत्ति में तेजी आती है। आपातकालीन सर्वेक्षण और मानचित्रण में, वास्तविक समय डेटा प्रसंस्करण क्षमताओं के साथ, भूकंप, बाढ़ और अन्य आपदाओं के बाद एक घंटे के भीतर प्रभावित क्षेत्र का त्रि-आयामी मॉडल तैयार किया जा सकता है, जो बचाव संबंधी निर्णय लेने में महत्वपूर्ण सहायता प्रदान करता है। बड़े पैमाने पर हवाई सर्वेक्षण से लेकर सटीक जमीनी स्कैनिंग तक, 1.5 μm फाइबर लेजर सर्वेक्षण उद्योग को "उच्च परिशुद्धता + उच्च दक्षता" के एक नए युग में ले जा रहा है।
3. मुख्य लाभ
डिटेक्शन रेंज का सार वह अधिकतम दूरी है जिस पर लेजर द्वारा उत्सर्जित फोटॉन वायुमंडलीय क्षीणन और लक्ष्य परावर्तन हानि को पार कर सकते हैं, और फिर भी प्राप्तकर्ता छोर द्वारा प्रभावी संकेतों के रूप में ग्रहण किए जा सकते हैं। 1.5 μm फाइबर लेजर के निम्नलिखित संकेतक इस प्रक्रिया को सीधे नियंत्रित करते हैं:
① अधिकतम शक्ति (किलोवाट): मानक 3 किलोवाट@3एनएस और 100 केएचएच; उन्नत उत्पाद 8 किलोवाट@3एनएस और 100 केएचएच। यह पता लगाने की सीमा का "मुख्य प्रेरक बल" है, जो एक पल्स के भीतर लेजर द्वारा उत्सर्जित तात्कालिक ऊर्जा को दर्शाता है, और लंबी दूरी के संकेतों की शक्ति निर्धारित करने वाला प्रमुख कारक है। ड्रोन का पता लगाने में, फोटॉनों को वायुमंडल से होकर सैकड़ों या हजारों मीटर की दूरी तय करनी पड़ती है, जिससे रेले प्रकीर्णन और एरोसोल अवशोषण के कारण क्षीणन हो सकता है (हालांकि 1.5 μm बैंड "वायुमंडलीय विंडो" के अंतर्गत आता है, फिर भी इसमें कुछ क्षीणन होता है)। साथ ही, लक्ष्य सतह की परावर्तनशीलता (जैसे वनस्पति, धातु और चट्टानों में अंतर) भी संकेत हानि का कारण बन सकती है। जब पीक पावर को बढ़ाया जाता है, तो लंबी दूरी के क्षीणन और परावर्तन हानि के बाद भी, प्राप्तकर्ता छोर तक पहुंचने वाले फोटॉनों की संख्या "सिग्नल-टू-शोर अनुपात सीमा" को पूरा कर सकती है, जिससे पता लगाने की सीमा बढ़ जाती है - उदाहरण के लिए, समान वायुमंडलीय स्थितियों में, 1.5 μm फाइबर लेजर की पीक पावर को 1kW से 5kW तक बढ़ाकर, 10% परावर्तनशीलता वाले लक्ष्यों की पता लगाने की सीमा को 200 मीटर से 350 मीटर तक बढ़ाया जा सकता है, जिससे ड्रोन द्वारा पर्वतीय क्षेत्रों और रेगिस्तानों जैसे बड़े पैमाने पर सर्वेक्षण परिदृश्यों में "दूर तक मापने में असमर्थता" की समस्या का सीधा समाधान हो जाता है।
② पल्स चौड़ाई (ns): 1 से 10ns तक समायोज्य। मानक उत्पाद में पूर्ण तापमान (-40~85 ℃) पर पल्स चौड़ाई का तापमान विचलन ≤ 0.5ns होता है; इसके अलावा, इसे पूर्ण तापमान (-40~85 ℃) पर पल्स चौड़ाई के तापमान विचलन को ≤ 0.2ns तक बढ़ाया जा सकता है। यह सूचक दूरी सटीकता का "समय पैमाना" है, जो लेजर पल्स की अवधि को दर्शाता है। ड्रोन का पता लगाने के लिए दूरी गणना सिद्धांत "दूरी = (प्रकाश की गति x पल्स का आवर्तकाल)/2" है, इसलिए पल्स चौड़ाई सीधे "समय मापन सटीकता" निर्धारित करती है। पल्स चौड़ाई कम होने पर, पल्स की "समय तीक्ष्णता" बढ़ जाती है, और प्राप्तकर्ता छोर पर "पल्स उत्सर्जन समय" और "पल्स ग्रहण समय" के बीच समय त्रुटि काफी कम हो जाती है।
③ तरंगदैर्घ्य स्थिरता: 1pm/℃ के भीतर, 0.128nm की पूर्ण तापमान पर रेखा चौड़ाई पर्यावरणीय हस्तक्षेप के तहत "सटीकता आधार" है, और तापमान और वोल्टेज परिवर्तनों के साथ लेजर आउटपुट तरंगदैर्घ्य की उतार-चढ़ाव सीमा भी निर्धारित होती है। 1.5 μm तरंगदैर्घ्य बैंड में पहचान प्रणाली आमतौर पर सटीकता में सुधार के लिए "तरंगदैर्घ्य विविधता रिसेप्शन" या "इंटरफेरोमेट्री" तकनीक का उपयोग करती है, और तरंगदैर्घ्य में उतार-चढ़ाव सीधे माप बेंचमार्क विचलन का कारण बन सकता है - उदाहरण के लिए, जब कोई ड्रोन उच्च ऊंचाई पर काम कर रहा होता है, तो परिवेश का तापमान -10 ℃ से 30 ℃ तक बढ़ सकता है। यदि 1.5 μm फाइबर लेजर का तरंगदैर्घ्य तापमान गुणांक 5pm/℃ है, तो तरंगदैर्घ्य में 200pm का उतार-चढ़ाव होगा, और संबंधित दूरी माप त्रुटि 0.3 मिलीमीटर बढ़ जाएगी (तरंगदैर्घ्य और प्रकाश की गति के बीच सहसंबंध सूत्र से व्युत्पन्न)। विशेष रूप से मानवरहित हवाई वाहन बिजली लाइन गश्त में, तार के झुकाव और अंतर-लाइन दूरी जैसे सटीक मापदंडों को मापना आवश्यक है। अस्थिर तरंगदैर्ध्य डेटा विचलन का कारण बन सकता है और लाइन सुरक्षा मूल्यांकन को प्रभावित कर सकता है; तरंगदैर्ध्य लॉकिंग तकनीक का उपयोग करने वाला 1.5 μm लेजर 1pm/℃ के भीतर तरंगदैर्ध्य स्थिरता को नियंत्रित कर सकता है, जिससे तापमान परिवर्तन होने पर भी सेंटीमीटर स्तर की पहचान सटीकता सुनिश्चित होती है।
④ संकेतक तालमेल: वास्तविक ड्रोन पहचान परिदृश्यों में सटीकता और सीमा के बीच संतुलन स्थापित करने वाला कारक, जहां संकेतक स्वतंत्र रूप से कार्य नहीं करते, बल्कि सहयोगात्मक या प्रतिबंधात्मक संबंध रखते हैं। उदाहरण के लिए, पीक पावर बढ़ाने से पहचान सीमा बढ़ सकती है, लेकिन सटीकता में कमी से बचने के लिए पल्स की चौड़ाई को नियंत्रित करना आवश्यक है (पल्स संपीड़न तकनीक के माध्यम से "उच्च शक्ति + संकीर्ण पल्स" का संतुलन प्राप्त करना आवश्यक है); बीम की गुणवत्ता को अनुकूलित करने से सीमा और सटीकता दोनों में एक साथ सुधार हो सकता है (बीम का संकेंद्रण ऊर्जा की बर्बादी और लंबी दूरी पर ओवरलैपिंग प्रकाश बिंदुओं के कारण होने वाले माप हस्तक्षेप को कम करता है)। 1.5 μm फाइबर लेजर का लाभ फाइबर मीडिया की कम हानि विशेषताओं और पल्स मॉड्यूलेशन तकनीक के माध्यम से "उच्च पीक पावर (1-10 kW), संकीर्ण पल्स चौड़ाई (1-10 ns), उच्च बीम गुणवत्ता (M²<1.5), और उच्च तरंगदैर्ध्य स्थिरता (<1pm/℃)" के तालमेलपूर्ण अनुकूलन को प्राप्त करने की क्षमता में निहित है। इससे मानवरहित हवाई वाहन का पता लगाने में "लंबी दूरी (300-500 मीटर) + उच्च परिशुद्धता (सेंटीमीटर स्तर)" की दोहरी सफलता प्राप्त होती है, जो मानवरहित हवाई वाहन सर्वेक्षण, आपातकालीन बचाव और अन्य परिदृश्यों में पारंपरिक 905nm और 1064nm लेजर को बदलने में इसकी मुख्य प्रतिस्पर्धात्मकता भी है।
अनुकूलन
✅ निश्चित पल्स चौड़ाई और पल्स चौड़ाई तापमान विचलन संबंधी आवश्यकताएँ
✅ आउटपुट प्रकार और आउटपुट शाखा
✅ संदर्भ प्रकाश शाखा विभाजन अनुपात
✅ औसत बिजली स्थिरता
✅ स्थानीयकरण की मांग
पोस्ट करने का समय: 28 अक्टूबर 2025