Hauv nthwv dej ntawm kev txhim kho kev lag luam kev soj ntsuam thiab kev kos duab thaj chaw mus rau kev ua haujlwm zoo thiab qhov tseeb, 1.5 μ m fiber lasers tau dhau los ua lub zog tseem ceeb rau kev loj hlob ntawm kev ua lag luam hauv ob qhov chaw tseem ceeb ntawm kev soj ntsuam lub dav hlau tsis muaj neeg tsav thiab kev soj ntsuam tes, ua tsaug rau lawv qhov kev hloov pauv tob rau qhov xav tau ntawm qhov chaw. Nrog rau kev loj hlob sai ntawm cov ntawv thov xws li kev soj ntsuam qhov siab qis thiab kev kos duab thaum muaj xwm txheej ceev siv drones, nrog rau kev rov ua dua ntawm cov khoom siv scanning tes mus rau qhov tseeb siab thiab kev nqa tau, kev lag luam thoob ntiaj teb loj ntawm 1.5 μ m fiber lasers rau kev soj ntsuam tau tshaj 1.2 billion yuan los ntawm xyoo 2024, nrog rau kev thov rau cov tsheb tsis muaj neeg tsav thiab cov khoom siv tes suav txog ntau dua 60% ntawm tag nrho, thiab tswj hwm qhov nruab nrab txhua xyoo kev loj hlob ntawm 8.2%. Tom qab qhov kev thov no yog qhov zoo meej resonance ntawm kev ua tau zoo tshwj xeeb ntawm 1.5 μ m band thiab cov kev cai nruj rau qhov tseeb, kev nyab xeeb, thiab kev hloov pauv ib puag ncig hauv kev soj ntsuam cov xwm txheej.
1, Kev Txheeb Xyuas Khoom
Lub "1.5um Fiber Laser Series" ntawm Lumispot siv MOPA amplification technology, uas muaj lub zog siab tshaj plaws thiab electro-optical conversion efficiency, ASE qis thiab nonlinear effect noise ratio, thiab ntau qhov kub ua haujlwm dav, ua rau nws tsim nyog siv ua LiDAR laser emission source. Hauv cov txheej txheem kev soj ntsuam xws li LiDAR thiab LiDAR, 1.5 μ m fiber laser yog siv ua lub hauv paus emitting lub teeb ci, thiab nws cov ntsuas kev ua tau zoo ncaj qha txiav txim siab qhov "kev raug" thiab "dav" ntawm kev kuaj pom. Kev ua tau zoo ntawm ob qhov ntev no yog ncaj qha cuam tshuam rau kev ua haujlwm zoo thiab kev ntseeg siab ntawm cov tsheb tsis muaj neeg tsav hauv kev soj ntsuam av, kev paub txog lub hom phiaj, kev saib xyuas kab hluav taws xob thiab lwm yam xwm txheej. Los ntawm qhov kev xav ntawm cov cai sib kis lub cev thiab cov txheej txheem ua cov teeb liab, peb lub cim tseem ceeb ntawm lub zog siab tshaj plaws, qhov dav ntawm lub zog, thiab qhov ruaj khov ntawm qhov ntev yog cov hloov pauv tseem ceeb uas cuam tshuam rau qhov tseeb ntawm kev kuaj pom thiab ntau yam. Lawv cov txheej txheem ntawm kev ua haujlwm tuaj yeem raug rhuav tshem los ntawm tag nrho cov saw ntawm "kev xa xov tooj cua xa xov tooj cua lub hom phiaj kev xav txog kev txais tos teeb liab".
2, Cov Ntawv Thov
Hauv kev tshawb nrhiav thiab kos duab ntawm lub dav hlau tsis muaj neeg tsav, qhov kev thov rau 1.5 μ m fiber lasers tau tawg vim lawv qhov kev daws teeb meem meej ntawm cov teeb meem hauv kev ua haujlwm hauv huab cua. Lub platform tsheb tsis muaj neeg tsav muaj kev txwv nruj rau qhov ntim, qhov hnyav, thiab kev siv zog ntawm cov khoom thauj, thaum lub qauv tsim compact thiab lub teeb yuag ntawm 1.5 μ m fiber laser tuaj yeem nias qhov hnyav ntawm lub laser radar system rau ib feem peb ntawm cov khoom siv ib txwm muaj, zoo meej rau ntau hom qauv tsheb tsis muaj neeg tsav xws li ntau rotor thiab tis ruaj khov. Qhov tseem ceeb tshaj, cov kab no nyob hauv "lub qhov rais kub" ntawm kev sib kis hauv huab cua. Piv nrog rau 905nm laser feem ntau siv, nws qhov kev sib kis atmospheric attenuation raug txo los ntawm ntau dua 40% nyob rau hauv cov xwm txheej huab cua nyuaj xws li pos huab thiab hmoov av. Nrog lub zog siab tshaj plaws txog li kW, nws tuaj yeem ua tiav qhov deb ntawm ntau dua 250 meters rau cov hom phiaj nrog kev cuam tshuam ntawm 10%, daws qhov teeb meem ntawm "kev pom tsis meej thiab kev ntsuas qhov deb" rau cov tsheb tsis muaj neeg tsav thaum lub sijhawm tshawb nrhiav hauv thaj chaw roob, suab puam thiab lwm thaj chaw. Tib lub sijhawm, nws cov yam ntxwv zoo heev rau kev nyab xeeb ntawm lub qhov muag tib neeg - tso cai rau lub zog siab tshaj 10 npaug ntawm 905nm laser - ua rau cov drones ua haujlwm ntawm qhov siab qis yam tsis tas yuav siv cov khoom siv tiv thaiv kev nyab xeeb ntxiv, txhim kho kev nyab xeeb thiab kev ywj pheej ntawm cov chaw muaj neeg nyob xws li kev soj ntsuam hauv nroog thiab kev kos duab ua liaj ua teb.
Hauv kev tshawb nrhiav thiab kos duab tes, qhov kev thov nce ntxiv rau 1.5 μ m fiber lasers muaj feem cuam tshuam nrog qhov xav tau tseem ceeb ntawm kev nqa tau yooj yim thiab kev ua haujlwm siab. Cov khoom siv tshawb nrhiav tes niaj hnub yuav tsum sib npaug kev hloov pauv mus rau qhov xwm txheej nyuaj thiab yooj yim ntawm kev ua haujlwm. Lub suab qis qis thiab lub teeb siab zoo ntawm 1.5 μ m fiber lasers ua rau cov scanners tes ua tiav qhov ntsuas micrometer qib raug, ua tau raws li qhov xav tau siab xws li kev hloov pauv kab lis kev cai thiab kev tshawb pom cov khoom lag luam. Piv nrog rau 1.064 μ m lasers ib txwm muaj, nws lub peev xwm tiv thaiv kev cuam tshuam tau zoo dua hauv qhov chaw muaj teeb pom kev zoo sab nraum zoov. Ua ke nrog cov yam ntxwv ntsuas tsis sib cuag, nws tuaj yeem tau txais cov ntaub ntawv huab peb-seem sai sai hauv cov xwm txheej xws li kev kho dua tshiab lub tsev qub thiab cov chaw cawm neeg thaum muaj xwm txheej ceev, tsis tas yuav tsum tau npaj ua ntej. Qhov tseem ceeb tshaj plaws yog tias nws cov qauv ntim khoom me me tuaj yeem koom ua ke rau hauv cov khoom siv tes uas hnyav tsawg dua 500 grams, nrog rau qhov kub thiab txias dav dav ntawm -30 ℃ txog + 60 ℃, ua kom haum rau cov kev xav tau ntawm ntau qhov xwm txheej xws li kev tshawb nrhiav hauv teb thiab kev tshuaj xyuas kev cob qhia.
Los ntawm qhov pom ntawm nws lub luag haujlwm tseem ceeb, 1.5 μ m fiber lasers tau dhau los ua lub cuab yeej tseem ceeb rau kev hloov kho dua tshiab ntawm kev soj ntsuam. Hauv kev soj ntsuam lub dav hlau tsis muaj neeg tsav, nws ua haujlwm ua "lub plawv" ntawm laser radar, ua tiav qhov tseeb ntawm centimeter theem los ntawm nanosecond pulse output, muab cov ntaub ntawv huab cua siab rau kev tsim qauv 3D av thiab kev tshawb pom cov khoom txawv teb chaws ntawm lub zog, thiab txhim kho kev ua haujlwm ntawm kev soj ntsuam lub dav hlau tsis muaj neeg tsav ntau dua peb zaug piv rau cov txheej txheem ib txwm muaj; Hauv cov ntsiab lus ntawm kev soj ntsuam av hauv tebchaws, nws lub peev xwm tshawb pom ntev tuaj yeem ua tiav kev soj ntsuam zoo ntawm 10 square kilometers ib lub dav hlau, nrog cov ntaub ntawv yuam kev tswj hwm hauv 5 centimeters. Hauv kev soj ntsuam tes, nws ua rau cov khoom siv ua tiav "scan thiab tau txais" kev paub ua haujlwm: hauv kev tiv thaiv cov cuab yeej cuab tam kab lis kev cai, nws tuaj yeem ntes cov ntsiab lus ntawm cov khoom siv kab lis kev cai thiab muab cov qauv 3D theem millimeter rau kev khaws cia digital; Hauv kev tsim kho rov qab, cov ntaub ntawv geometric ntawm cov khoom sib xyaw ua ke tuaj yeem tau txais sai sai, ua kom cov khoom tsim qauv sai dua; Hauv kev soj ntsuam xwm txheej ceev thiab kev kos duab, nrog rau cov peev xwm ua cov ntaub ntawv tiag tiag, tus qauv peb-seem ntawm thaj chaw cuam tshuam tuaj yeem tsim tau hauv ib teev tom qab av qeeg, dej nyab, thiab lwm yam kev puas tsuaj tshwm sim, muab kev txhawb nqa tseem ceeb rau kev txiav txim siab cawm neeg. Los ntawm kev soj ntsuam loj hauv huab cua mus rau kev ntsuas av meej, 1.5 μ m fiber laser tab tom tsav tsheb kev lag luam soj ntsuam mus rau hauv lub sijhawm tshiab ntawm "kev ua haujlwm siab + kev ua haujlwm siab".
3, Cov txiaj ntsig tseem ceeb
Lub ntsiab lus ntawm qhov ntau thiab tsawg ntawm kev kuaj pom yog qhov deb tshaj plaws uas cov photons uas lub laser tso tawm tuaj yeem kov yeej qhov kev poob qis ntawm huab cua thiab kev poob ntawm lub hom phiaj, thiab tseem raug ntes los ntawm qhov kawg tau txais ua cov cim qhia zoo. Cov cim qhia hauv qab no ntawm lub teeb ci ntsa iab laser 1.5 μ m fiber laser ncaj qha tswj cov txheej txheem no:
① Lub zog siab tshaj plaws (kW): tus qauv 3kW@3ns & 100kHz; Cov khoom hloov kho tshiab 8kW@3ns & 100kHz yog "lub zog tsav tseem ceeb" ntawm qhov ntau ntawm kev kuaj pom, sawv cev rau lub zog tam sim ntawd tso tawm los ntawm lub laser hauv ib lub pulse, thiab yog qhov tseem ceeb txiav txim siab lub zog ntawm cov teeb liab ntev. Hauv kev kuaj pom drone, photons yuav tsum taug kev ntau pua lossis txawm tias ntau txhiab meters los ntawm huab cua, uas tuaj yeem ua rau attenuation vim Rayleigh scattering thiab aerosol absorption (txawm hais tias 1.5 μ m band yog rau "qhov rai huab cua", tseem muaj attenuation). Tib lub sijhawm, lub hom phiaj nto reflectivity (xws li qhov sib txawv ntawm cov nroj tsuag, hlau, thiab pob zeb) kuj tuaj yeem ua rau poob teeb liab. Thaum lub zog siab tshaj plaws nce ntxiv, txawm tias tom qab kev txo qis ntev thiab kev poob ntawm kev cuam tshuam, tus lej ntawm cov photons uas mus txog qhov kawg tau txais tseem tuaj yeem ua tau raws li "qhov sib piv ntawm lub teeb liab rau lub suab nrov", yog li nthuav dav qhov ntau ntawm kev kuaj pom - piv txwv li, los ntawm kev nce lub zog siab tshaj plaws ntawm 1.5 μ m fiber laser los ntawm 1kW txog 5kW, nyob rau hauv tib lub sijhawm huab cua, qhov ntau ntawm kev kuaj pom ntawm 10% lub hom phiaj kev cuam tshuam tuaj yeem nthuav dav los ntawm 200 meters txog 350 meters, daws qhov mob ntawm "tsis tuaj yeem ntsuas deb" hauv cov xwm txheej loj xws li thaj chaw roob thiab suab puam rau drones.
② Qhov dav ntawm lub zog (ns): kho tau los ntawm 1 txog 10ns. Cov khoom txheem muaj qhov kub tag nrho (-40 ~ 85 ℃) qhov dav ntawm lub zog kub ntawm ≤ 0.5ns; ntxiv mus, nws tuaj yeem ncav cuag qhov kub tag nrho (-40 ~ 85 ℃) qhov dav ntawm lub zog kub ntawm ≤ 0.2ns. Qhov cim qhia no yog "lub sijhawm teev" ntawm qhov tseeb ntawm qhov deb, sawv cev rau lub sijhawm ntawm cov laser pulses. Lub hauv paus ntsiab lus xam qhov deb rau kev tshawb pom drone yog "qhov deb = (qhov ceev ntawm lub teeb x lub sijhawm mus ncig ntawm lub zog) / 2", yog li qhov dav ntawm lub zog ncaj qha txiav txim siab "qhov tseeb ntawm kev ntsuas lub sijhawm". Thaum qhov dav ntawm lub zog raug txo qis, "qhov ntse ntawm lub sijhawm" ntawm lub zog nce ntxiv, thiab qhov yuam kev ntawm lub sijhawm ntawm "lub sijhawm tso tawm lub zog" thiab "lub sijhawm txais lub zog rov qab" ntawm qhov kawg tau txais yuav raug txo qis.
③ Kev ruaj khov ntawm qhov ntev ntawm lub teeb: tsis pub dhau 1 teev tsaus ntuj/℃, qhov dav ntawm kab ntawm qhov kub tag nrho ntawm 0.128nm yog "qhov tseeb ntawm kev sib txuas" nyob rau hauv kev cuam tshuam ib puag ncig, thiab qhov hloov pauv ntawm qhov ntev ntawm cov zis laser nrog qhov kub thiab txias thiab qhov hloov pauv voltage. Lub kaw lus kuaj pom hauv 1.5 μ m wavelength band feem ntau siv "wavelength diversity reception" lossis "interferometry" thev naus laus zis los txhim kho qhov tseeb, thiab qhov hloov pauv ntawm qhov ntev ntawm lub teeb tuaj yeem ua rau qhov ntsuas qhov sib txawv - piv txwv li, thaum lub drone ua haujlwm ntawm qhov siab, qhov kub thiab txias ib puag ncig yuav nce ntawm -10 ℃ txog 30 ℃. Yog tias qhov ntsuas kub ntawm lub teeb ntawm 1.5 μ m fiber laser yog 5 teev tsaus ntuj/℃, qhov ntev ntawm lub teeb yuav hloov pauv los ntawm 200 teev tsaus ntuj, thiab qhov yuam kev ntsuas qhov deb sib xws yuav nce ntxiv los ntawm 0.3 millimeters (los ntawm cov mis sib raug zoo ntawm qhov ntev ntawm lub teeb thiab qhov ceev ntawm lub teeb). Tshwj xeeb tshaj yog nyob rau hauv kev saib xyuas kab hluav taws xob tsis muaj neeg tsav tsheb, cov kev ntsuas meej xws li cov hlau sag thiab qhov deb ntawm kab yuav tsum tau ntsuas. Qhov ntev ntawm lub teeb tsis ruaj khov tuaj yeem ua rau muaj kev hloov pauv ntawm cov ntaub ntawv thiab cuam tshuam rau kev ntsuam xyuas kev nyab xeeb ntawm kab; Lub laser 1.5 μ m siv cov thev naus laus zis wavelength locking tuaj yeem tswj tau qhov ruaj khov ntawm wavelength hauv 1pm / ℃, ua kom ntseeg tau tias qhov tseeb ntawm centimeter txawm tias thaum muaj kev hloov pauv kub.
④ Qhov ntsuas sib koom ua ke: Tus "sib npaug" ntawm qhov tseeb thiab ntau yam hauv cov xwm txheej tshawb nrhiav drone tiag tiag, qhov twg cov ntsuas tsis ua haujlwm ywj pheej, tab sis muaj kev sib koom tes lossis kev txwv. Piv txwv li, kev nce lub zog siab tshaj plaws tuaj yeem txuas ntxiv qhov ntau ntawm kev tshawb nrhiav, tab sis nws yog qhov tsim nyog los tswj qhov dav ntawm lub zog kom tsis txhob muaj qhov txo qis ntawm qhov tseeb (qhov sib npaug ntawm "lub zog siab + lub zog nqaim" yuav tsum tau ua tiav los ntawm kev siv tshuab pulse compression); Kev ua kom zoo dua ntawm lub teeb zoo tuaj yeem txhim kho qhov ntau thiab qhov tseeb tib lub sijhawm (qhov concentration ntawm lub teeb txo cov khoom pov tseg thiab kev cuam tshuam ntsuas los ntawm kev sib tshooj ntawm cov teeb pom kev zoo ntawm qhov deb ntev). Qhov zoo ntawm 1.5 μ m fiber laser yog nyob rau hauv nws lub peev xwm los ua kom zoo dua ntawm "lub zog siab tshaj plaws (1-10 kW), qhov dav ntawm lub zog nqaim (1-10 ns), qhov zoo ntawm lub teeb siab (M ² <1.5), thiab qhov ruaj khov ntawm qhov ntev (<1pm / ℃)" los ntawm cov yam ntxwv poob qis ntawm cov xov xwm fiber thiab cov thev naus laus zis pulse modulation. Qhov no ua tiav ob qho kev tawg ntawm "kev deb ntev (300-500 meters) + qhov tseeb siab (centimeter theem)" hauv kev tshawb pom lub dav hlau tsis muaj neeg tsav, uas kuj yog nws qhov kev sib tw tseem ceeb hauv kev hloov cov lasers 905nm thiab 1064nm ib txwm muaj hauv kev soj ntsuam lub dav hlau tsis muaj neeg tsav, kev cawm neeg thaum muaj xwm txheej ceev thiab lwm yam xwm txheej.
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✅ Qhov dav ntawm lub zog ruaj khov & qhov kub ntawm lub zog dav ntawm lub zog
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Lub sijhawm tshaj tawm: Lub Kaum Hli-28-2025