在测绘地理信息产业向高效化、精准化升级的浪潮中,1.5μm 光纤激光器正凭借与场景需求的深度适配,成为无人机载测绘与手持测绘两大领域市场增长的核心驱动力。随着无人机低空勘测、应急测绘等应用的爆发式增长,以及手持扫描设备向高精度、便携化迭代,2024 年全球测绘用 1.5μm 光纤激光器市场规模已突破 12 亿元,其中无人机载与手持设备领域的需求占比合计超 60%,且保持年均8.2% 的高速增长。这一需求热潮的背后,是 1.5μm 波段的独特性能与测绘场景对精度、安全性、环境适应性的严苛要求形成的完美共振。
一、产品概述
亮源激光“1.5um光纤激光器系列”采用MOPA放大技术,具有较高峰值功率和电-光转换效率,较低的ASE和非线性效应噪声占比,较宽的工作温度范围,适合作为LiDAR激光发射源使用。在测绘系统(如激光雷达、激光测距仪)中,1.5μm 光纤激光器作为核心发射光源,其性能指标直接决定了探测的 “准度”(精度)与 “广度”(范围),而这两大维度的表现又直接关联无人机在地形测绘、目标识别、电力巡线等场景的作业效率与可靠性。从物理传输规律与信号处理逻辑来看,峰值功率、脉冲宽度、波长稳定性三大核心指标,是影响探测精度与范围的关键变量,其作用机制可通过“信号发射 - 大气传输 - 目标反射 - 信号接收” 全链路拆解。
二、应用领域
无人机载测绘领域:1.5μm 光纤激光器的需求爆发源于其对空中作业痛点的精准破解。无人机平台对载荷的体积、重量及能耗有严格限制,而 1.5μm 光纤激光器紧凑的结构设计与轻量化特性,可将激光雷达系统重量压缩至传统设备的 1/3,完美适配多旋翼、固定翼等各类无人机机型。更关键的是,该波段处于大气传输的 “黄金窗口”,相比常用的 905nm 激光器,其在雾霾、沙尘等复杂气象条件下的传输衰减降低 40% 以上,配合可达 kW 级的峰值功率,能实现对 10% 反射率目标 250 米以上的探测距离,解决了无人机在山区、荒漠等区域勘测时 “看不清、测不远” 的难题。同时,其优异的人眼安全特性 —— 允许的峰值功率是 905nm 激光的 10 倍以上,使得无人机在低空作业时无需额外加装安全屏蔽装置,大幅提升了城市勘测、农田测绘等有人区域作业的安全性与灵活性。
手持测绘领域:1.5μm 光纤激光器的需求增长则紧扣设备便携化与高精度的核心诉求。现代手持测绘设备需兼顾复杂场景适应性与操作便捷性,而 1.5μm 光纤激光器的低噪声输出与高光束质量,可使手持扫描仪实现微米级测量精度,满足文物数字化、工业零部件检测等高精度需求。与传统 1.064μm 激光器相比,其在户外强光环境下的抗干扰能力显著提升,配合非接触式测量特性,能在古建筑修复、应急救援现场等场景中快速获取三维点云数据,且无需对目标进行预处理。更值得关注的是,其紧凑的封装设计可集成至重量不足 500 克的手持设备中,配合 - 30℃至 + 60℃的宽温工作范围,完美适配野外勘测、车间检测等多场景作业需求。
从核心作用来看,1.5μm 光纤激光器已成为重塑测绘能力的关键器件。在无人机载测绘中,它作为激光雷达的 “心脏”,通过纳秒级脉冲输出实现厘米级测距精度,为地形三维建模、电力巡线异物检测提供高密度点云数据,使无人机勘测效率较传统方式提升 3 倍以上;在国土调查场景中,其远距离探测能力可实现单架次 10 平方公里的高效勘测,数据误差控制在 5 厘米以内。在手持测绘领域,它赋能设备实现 “即扫即得” 的操作体验:在文化遗产保护中,能精准捕捉文物表面纹理细节,为数字化存档提供毫米级三维模型;在逆向工程中,可快速获取复杂零部件的几何数据,加速产品设计迭代;在应急测绘中,配合实时数据处理功能,能在地震、洪水等灾害发生后 1 小时内生成受灾区域三维模型,为救援决策提供关键支撑。从空中大范围勘测到地面精细化扫描,1.5μm 光纤激光器正推动测绘产业迈入 “高精度+高效率” 的新纪元。
三、核心优势
探测范围的本质是激光器发射的光子能克服大气衰减、目标反射损耗后,仍能被接收端捕捉到有效信号的最远距离。亮源激光1.5μm 光纤激光器的以下指标直接主导这一过程:
①峰值功率(kW):标品3kW@3ns&100kHz;升级品8kW@3ns&100kHz该指标是探测范围的 “核心驱动力”,代表激光器在单个脉冲内释放的瞬时能量,是决定远距离信号强度的关键。在无人机探测中,光子需经过数百米甚至上千米的大气传输,会因瑞利散射、气溶胶吸收产生衰减(1.5μm 波段虽属 “大气窗口”,但仍存在固有衰减),同时目标表面反射率(如植被、金属、岩石差异)也会导致信号损耗。当峰值功率提升时,即便经过长距离衰减与反射损耗,到达接收端的光子数量仍能满足 “信噪比阈值”,从而延长探测范围 —— 例如,将 1.5μm 光纤激光器的峰值功率从 1kW 提升至 5kW,在相同大气条件下,对 10% 反射率目标的探测范围可从 200 米扩展至 350 米,直接解决无人机在山区、荒漠等大范围勘测场景中 “测不远” 的痛点。
②脉冲宽度(ns):1~10ns可调。标品全温(-40~85℃)脉宽温漂≤0.5ns;进一步可达全温(-40~85℃)脉宽温漂≤0.2ns.该指标是距离精度的 “时间标尺”,代表激光脉冲的持续时间,而无人机探测的距离计算原理是 “距离 =(光速 × 脉冲往返时间)/2”,因此脉冲宽度直接决定 “时间测量精度”。当脉冲宽度缩小时,脉冲的 “时间尖锐度” 提升,接收端对 “脉冲发射时刻” 与 “反射脉冲接收时刻” 的计时误差会显著降低。
③波长稳定性:1pm/℃以内,线宽全温0.128nm指标是环境干扰下的 “精度锚点”, 激光器输出波长随温度、电压变化的波动范围。1.5μm 波段的探测系统通常采用 “波长分集接收” 或 “干涉测量” 技术提升精度,而波长波动会直接导致测量基准偏移 —— 例如,无人机在高空作业时,环境温度可能从 - 10℃升至 30℃,若 1.5μm 光纤激光器的波长温度系数为 5pm/℃,则波长会波动 200pm,对应距离测量误差会增加 0.3 毫米(通过波长与光速的关联公式推导)。尤其在无人机电力巡线中,需测量导线弧垂、线间距离等精密参数,波长不稳定会导致数据偏差,影响线路安全评估;而采用波长锁定技术的 1.5μm 激光器,可将波长稳定性控制在 1pm/℃以内,确保温度变化时仍保持厘米级探测精度。
④指标协同作用:精度与范围的 “平衡器”在实际无人机探测场景中,指标间并非独立作用,而是存在协同或制约关系。例如,提升峰值功率可延长探测范围,但需控制脉冲宽度避免精度下降(需通过脉冲压缩技术实现 “高功率 + 窄脉冲” 的平衡);优化光束质量可同时提升范围与精度(光束集中既减少能量浪费,又降低远距离光斑重叠导致的测量干扰)。1.5μm 光纤激光器的优势正在于:凭借光纤介质的低损耗特性与脉冲调制技术,可同时实现 “高峰值功率(1-10kW)、窄脉冲宽度(1~10ns)、高光束质量(M²<1.5)、高波长稳定性(<1pm/℃)” 的协同优化,从而在无人机探测中达成 “远距离(300-500 米)+ 高精度(厘米级)” 的双重突破,这也是其在无人机测绘、应急救援等场景中替代传统 905nm、1064nm 激光器的核心竞争力。
可定制:
✅ 固定脉宽&脉宽温漂要求
✅ 输出类型&输出分路
✅ 参考光支路分光比
✅ 平均功率稳定性
✅ 国产化需求
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