این مقاله، کاوشی جامع در فناوری فاصله‌یابی لیزری، ردیابی تکامل تاریخی آن، روشن کردن اصول اصلی آن و برجسته کردن کاربردهای متنوع آن ارائه می‌دهد. این مقاله که برای مهندسان لیزر، تیم‌های تحقیق و توسعه و دانشگاه‌های اپتیک در نظر گرفته شده است، ترکیبی از زمینه تاریخی و درک مدرن را ارائه می‌دهد.
فناوری لیزریک تکنیک اندازه‌گیری صنعتی غیرتماسی است که در مقایسه با روش‌های سنتی اندازه‌گیری مبتنی بر تماس، مزایای متعددی را ارائه می‌دهد:
- نیاز به تماس فیزیکی با سطح اندازه‌گیری را از بین می‌برد و از تغییر شکل‌هایی که می‌توانند منجر به خطاهای اندازه‌گیری شوند، جلوگیری می‌کند.
- به دلیل عدم تماس فیزیکی در حین اندازه‌گیری، ساییدگی و پارگی سطح اندازه‌گیری را به حداقل می‌رساند.
- مناسب برای استفاده در محیط‌های خاص که ابزارهای اندازه‌گیری مرسوم غیرعملی هستند.
اصول فاصله‌یابی لیزری:
- مسافت‌یابی لیزری از سه روش اصلی استفاده می‌کند: مسافت‌یابی پالس لیزری، مسافت‌یابی فاز لیزری و مسافت‌یابی مثلثی لیزری.
- هر روش با محدوده‌های اندازه‌گیری رایج و سطوح دقت خاصی مرتبط است.
01
فاصله‌یابی پالس لیزر:
عمدتاً برای اندازه‌گیری‌های مسافت طولانی، معمولاً بیش از فواصل کیلومتر-کیلومتری، با دقت کمتر، معمولاً در سطح متر، استفاده می‌شود.
02
محدوده فاز لیزر:
ایده‌آل برای اندازه‌گیری‌های مسافت متوسط تا طولانی، معمولاً در محدوده ۵۰ متر تا ۱۵۰ متر استفاده می‌شود.
03
مثلث بندی لیزری:
عمدتاً برای اندازه‌گیری‌های مسافت کوتاه، معمولاً در فاصله ۲ متر، استفاده می‌شود و دقت بالایی در سطح میکرون ارائه می‌دهد، اگرچه فواصل اندازه‌گیری محدودی دارد.
کاربردها و مزایا
فاصله‌یابی لیزری جایگاه خود را در صنایع مختلف پیدا کرده است:
ساخت و سازاندازه‌گیری‌های سایت، نقشه‌برداری توپوگرافی و تحلیل سازه.
خودروبهبود سیستم‌های پیشرفته کمک راننده (ADAS).
هوافضانقشه برداری از عوارض زمین و تشخیص موانع
معدنکاریارزیابی عمق تونل و اکتشاف مواد معدنی
جنگلداری: محاسبه ارتفاع درخت و تحلیل تراکم جنگل.
تولیددقت در هم‌ترازی ماشین‌آلات و تجهیزات
این فناوری مزایای متعددی نسبت به روش‌های سنتی ارائه می‌دهد، از جمله اندازه‌گیری‌های غیرتماسی، کاهش ساییدگی و پارگی و تطبیق‌پذیری بی‌نظیر.
راهکارهای Lumispot Tech در حوزه مسافت‌یابی لیزری
لیزر شیشه دوپ شده اربیوم (لیزر شیشه ای اربیوم)
مالیزر شیشه‌ای آلاییده به اربیوم، معروف به 1535 نانومترایمن برای چشملیزر شیشه‌ای Er، در بین فاصله‌یاب‌های ایمن برای چشم، سرآمد است. این لیزر با انتشار نور جذب‌شده توسط قرنیه و ساختارهای کریستالی چشم، عملکرد قابل اعتماد و مقرون‌به‌صرفه‌ای را ارائه می‌دهد و ایمنی شبکیه را تضمین می‌کند. در فاصله‌یابی لیزری و LIDAR، به‌ویژه در محیط‌های بیرونی که نیاز به انتقال نور در مسافت‌های طولانی دارند، این لیزر DPSS ضروری است. برخلاف محصولات قبلی، آسیب چشمی و خطرات کوری را از بین می‌برد. لیزر ما از شیشه فسفات Er:Yb آلاییده‌شده و یک نیمه‌رسانا استفاده می‌کند.منبع پمپ لیزربرای تولید طول موج ۱.۵ میکرومتر، که آن را برای کاربردهایی مانند مسافت‌یابی و ارتباطات ایده‌آل می‌کند.
فاصله‌یابی لیزری، به‌ویژهفاصله‌یابی بر اساس زمان پرواز (TOF)، روشی است که برای تعیین فاصله بین منبع لیزر و هدف استفاده می‌شود. این اصل به طور گسترده در کاربردهای مختلف، از اندازه‌گیری‌های ساده فاصله گرفته تا نقشه‌برداری سه‌بعدی پیچیده، مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیایید یک نمودار برای نشان دادن اصل فاصله‌یابی لیزری TOF ایجاد کنیم.
مراحل اساسی در فاصله‌یابی لیزری TOF عبارتند از:
انتشار پالس لیزر: یک دستگاه لیزر، پالس کوتاهی از نور را منتشر می‌کند.
سفر به تارگت: پالس لیزر از طریق هوا به سمت هدف حرکت می‌کند.
بازتاب از تارگت: پالس به هدف برخورد کرده و منعکس می‌شود.
بازگشت به منبع:پالس منعکس شده به دستگاه لیزر برمی‌گردد.
تشخیص:دستگاه لیزر پالس لیزر برگشتی را تشخیص می‌دهد.
اندازه‌گیری زمان:زمان لازم برای رفت و برگشت پالس اندازه‌گیری می‌شود.
محاسبه فاصله:فاصله تا هدف بر اساس سرعت نور و زمان اندازه‌گیری شده محاسبه می‌شود.
امسال، شرکت Lumispot Tech محصولی را عرضه کرده است که کاملاً مناسب برای کاربرد در حوزه تشخیص TOF LIDAR است.منبع نور لیدار ۸ در ۱اگر علاقه‌مند هستید، برای کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
ماژول فاصله یاب لیزری
این سری محصولات در درجه اول بر روی یک ماژول فاصله‌یابی لیزری ایمن برای چشم انسان تمرکز دارند که بر اساس ... توسعه یافته است.لیزرهای شیشه‌ای آلاییده به اربیوم ۱۵۳۵ نانومتروماژول مسافت یاب 20 کیلومتری با طول موج 1570 نانومترکه به عنوان محصولات استاندارد ایمنی چشم کلاس 1 طبقه‌بندی می‌شوند. در این سری، قطعات مسافت‌یاب لیزری از 2.5 کیلومتر تا 20 کیلومتر با اندازه جمع و جور، ساختار سبک، خواص ضد تداخل استثنایی و قابلیت‌های تولید انبوه کارآمد را خواهید یافت. آنها بسیار متنوع هستند و در مسافت‌یاب لیزری، فناوری LIDAR و سیستم‌های ارتباطی کاربرد دارند.
فاصله‌یاب لیزری یکپارچه
مسافت‌یاب‌های دستی نظامیسری‌های توسعه‌یافته توسط LumiSpot Tech کارآمد، کاربرپسند و ایمن هستند و از طول موج‌های بی‌ضرر برای چشم استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها نمایش داده‌ها در زمان واقعی، نظارت بر توان و انتقال داده‌ها را ارائه می‌دهند و عملکردهای ضروری را در یک ابزار گنجانده‌اند. طراحی ارگونومیک آنها از استفاده با یک دست و دو دست پشتیبانی می‌کند و راحتی را در حین استفاده فراهم می‌کند. این فاصله‌یاب‌ها کاربردی بودن و فناوری پیشرفته را با هم ترکیب می‌کنند و یک راه‌حل اندازه‌گیری ساده و قابل اعتماد را تضمین می‌کنند.
چرا ما را انتخاب کنید؟
تعهد ما به تعالی در هر محصولی که ارائه می‌دهیم مشهود است. ما پیچیدگی‌های صنعت را درک می‌کنیم و محصولات خود را متناسب با بالاترین استانداردهای کیفیت و عملکرد تنظیم کرده‌ایم. تأکید ما بر رضایت مشتری، همراه با تخصص فنی ما، ما را به انتخاب ارجح برای متخصصانی تبدیل می‌کند که به دنبال راه‌حل‌های قابل اعتماد برای مسافت‌یابی لیزری هستند.
مرجع
- اسمیت، آ. (1985). تاریخچه فاصله‌یاب‌های لیزری. مجله مهندسی اپتیک.
- جانسون، ب. (1992). کاربردهای فاصله‌یابی لیزری. اپتیک امروز.
- لی، سی. (2001). اصول فاصله‌یابی پالس لیزری. تحقیقات فوتونیک.
- کومار، ر. (2003). درک فاصله‌یابی فاز لیزر. مجله کاربردهای لیزر.
- مارتینز، ل. (1998). مثلث‌بندی لیزری: مبانی و کاربردها. بررسی‌های مهندسی نوری.
- لومیس‌اسپات تک. (۲۰۲۲). کاتالوگ محصولات. انتشارات لومیس‌اسپات تک.
- ژائو، وای. (2020). آینده‌ی فاصله‌یابی لیزری: ادغام هوش مصنوعی. مجله‌ی اپتیک مدرن.
به مشاوره رایگان نیاز دارید؟
کاربرد، الزامات برد، دقت، دوام و هرگونه ویژگی اضافی مانند ضد آب بودن یا قابلیت‌های یکپارچه‌سازی را در نظر بگیرید. همچنین مقایسه نظرات و قیمت مدل‌های مختلف مهم است.
[ادامه مطلب:روش خاص برای انتخاب ماژول مسافت یاب لیزری مورد نیاز شما]
به حداقل نگهداری نیاز دارد، مانند تمیز نگه داشتن لنز و محافظت از دستگاه در برابر ضربه و شرایط سخت. تعویض یا شارژ منظم باتری نیز ضروری است.
بله، بسیاری از ماژول‌های فاصله‌یاب طوری طراحی شده‌اند که با دستگاه‌های دیگر مانند پهپادها، تفنگ‌ها، دوربین‌های دوچشمی فاصله‌یاب نظامی و غیره ادغام شوند و با قابلیت‌های اندازه‌گیری دقیق فاصله، عملکرد آنها را افزایش دهند.
بله، Lumispot Tech تولیدکننده ماژول فاصله‌یاب لیزری است، پارامترها را می‌توان در صورت نیاز سفارشی‌سازی کرد، یا می‌توانید پارامترهای استاندارد محصول ماژول فاصله‌یاب ما را انتخاب کنید. برای اطلاعات بیشتر یا سوالات، لطفاً با تیم فروش ما تماس بگیرید و نیازهای خود را مطرح کنید.
بیشتر ماژول‌های لیزر ما در سری مسافت‌یاب، به ویژه سری‌های L905 و L1535، با اندازه جمع و جور و وزن سبک طراحی شده‌اند و بردی از ۱ کیلومتر تا ۱۲ کیلومتر دارند. برای کوچکترین ماژول، ما مدل ... را توصیه می‌کنیم.LSP-LRS-0310Fاین موشک تنها ۳۳ گرم وزن دارد و برد آن ۳ کیلومتر است.
لیزرها اکنون به عنوان ابزارهای محوری در بخش‌های مختلف، به ویژه در امنیت و نظارت، ظهور کرده‌اند. دقت، قابلیت کنترل و تطبیق‌پذیری آنها، آنها را در حفاظت از جوامع و زیرساخت‌های ما ضروری می‌کند.
در این مقاله، به بررسی کاربردهای متنوع فناوری لیزر در حوزه‌های امنیت، حفاظت، نظارت و پیشگیری از آتش‌سوزی خواهیم پرداخت. هدف این بحث، ارائه درک جامعی از نقش لیزر در سیستم‌های امنیتی مدرن است و بینش‌هایی را در مورد کاربردهای فعلی و توسعه‌های بالقوه آینده آنها ارائه می‌دهد.
کاربردهای لیزر در موارد امنیتی و دفاعی
سیستم‌های تشخیص نفوذ
این اسکنرهای لیزری غیرتماسی، محیط‌ها را در دو بعد اسکن می‌کنند و با اندازه‌گیری زمان لازم برای بازتاب پرتو لیزر پالسی به منبع آن، حرکت را تشخیص می‌دهند. این فناوری یک نقشه کانتور از منطقه ایجاد می‌کند و به سیستم اجازه می‌دهد تا اشیاء جدید را در میدان دید خود با تغییرات در محیط برنامه‌ریزی شده تشخیص دهد. این امر امکان ارزیابی اندازه، شکل و جهت اهداف متحرک را فراهم می‌کند و در صورت لزوم آلارم صادر می‌کند. (هوسمر، ۲۰۰۴).
⏩ وبلاگ مرتبط:سیستم جدید تشخیص نفوذ لیزری: گامی هوشمندانه در امنیت
سیستم‌های نظارتی
در نظارت تصویری، فناوری لیزر به نظارت بر دید در شب کمک می‌کند. به عنوان مثال، تصویربرداری با برد لیزری نزدیک به مادون قرمز می‌تواند به طور موثری پراکندگی نور را سرکوب کند و فاصله مشاهده سیستم‌های تصویربرداری فوتوالکتریک را در شرایط نامساعد آب و هوایی، چه در روز و چه در شب، به طور قابل توجهی افزایش دهد. دکمه‌های عملکرد خارجی سیستم، فاصله گیت، عرض فلاش و تصویربرداری واضح را کنترل می‌کنند و برد نظارت را بهبود می‌بخشند. (وانگ، ۲۰۱۶).
نظارت بر ترافیک
تفنگ‌های سرعت‌سنج لیزری در نظارت بر ترافیک بسیار مهم هستند و از فناوری لیزر برای اندازه‌گیری سرعت وسایل نقلیه استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها به دلیل دقت و توانایی‌شان در هدف قرار دادن تک تک وسایل نقلیه در ترافیک سنگین، مورد توجه نیروهای انتظامی هستند.
نظارت بر فضای عمومی
فناوری لیزر همچنین در کنترل و نظارت بر جمعیت در فضاهای عمومی بسیار مؤثر است. اسکنرهای لیزری و فناوری‌های مرتبط به طور مؤثر بر حرکات جمعیت نظارت می‌کنند و امنیت عمومی را افزایش می‌دهند.
کاربردهای تشخیص آتش
در سیستم‌های هشدار آتش‌سوزی، حسگرهای لیزری نقش کلیدی در تشخیص زودهنگام آتش‌سوزی دارند و به سرعت نشانه‌های آتش‌سوزی، مانند دود یا تغییرات دما را شناسایی می‌کنند تا آلارم‌ها به موقع فعال شوند. علاوه بر این، فناوری لیزر در نظارت و جمع‌آوری داده‌ها در صحنه‌های آتش‌سوزی بسیار ارزشمند است و اطلاعات ضروری را برای کنترل آتش فراهم می‌کند.
کاربرد ویژه: پهپادها و فناوری لیزر
استفاده از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV) در حوزه امنیت رو به افزایش است و فناوری لیزر به طور قابل توجهی قابلیت‌های نظارتی و امنیتی آنها را افزایش می‌دهد. این سیستم‌ها، مبتنی بر آرایه‌های صفحه کانونی (FPA) نسل جدید دیود نوری آوالانچ (APD) و ترکیب با پردازش تصویر با کارایی بالا، عملکرد نظارتی را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده‌اند.
لیزرهای سبز و ماژول فاصله یابدر دفاع
در میان انواع مختلف لیزر،لیزرهای نور سبزلیزرهای لیزری که معمولاً در محدوده ۵۲۰ تا ۵۴۰ نانومتر عمل می‌کنند، به دلیل قابلیت دید و دقت بالای خود قابل توجه هستند. این لیزرها به ویژه در کاربردهایی که نیاز به علامت‌گذاری یا تجسم دقیق دارند، مفید هستند. علاوه بر این، ماژول‌های فاصله‌یابی لیزری که از انتشار خطی و دقت بالای لیزرها استفاده می‌کنند، با محاسبه زمان لازم برای حرکت پرتو لیزر از ساطع‌کننده به بازتابنده و برگشت آن، فواصل را اندازه‌گیری می‌کنند. این فناوری در سیستم‌های اندازه‌گیری و موقعیت‌یابی بسیار مهم است.
تکامل فناوری لیزر در امنیت
از زمان اختراع لیزر در اواسط قرن بیستم، فناوری لیزر پیشرفت چشمگیری داشته است. لیزرها که در ابتدا یک ابزار علمی-آزمایشی بودند، در زمینه‌های مختلف از جمله صنعت، پزشکی، ارتباطات و امنیت به بخش جدایی‌ناپذیری از زندگی بشر تبدیل شده‌اند. در حوزه امنیت، کاربردهای لیزر از سیستم‌های نظارتی و هشدار اولیه به سیستم‌های پیچیده و چندمنظوره تکامل یافته‌اند. این سیستم‌ها شامل تشخیص نفوذ، نظارت تصویری، نظارت بر ترافیک و سیستم‌های هشدار آتش‌سوزی می‌شوند.
نوآوری‌های آینده در فناوری لیزر
آینده فناوری لیزر در حوزه امنیت می‌تواند شاهد نوآوری‌های پیشگامانه‌ای باشد، به ویژه با ادغام هوش مصنوعی (AI). الگوریتم‌های هوش مصنوعی که داده‌های اسکن لیزر را تجزیه و تحلیل می‌کنند، می‌توانند تهدیدات امنیتی را با دقت بیشتری شناسایی و پیش‌بینی کنند و کارایی و زمان پاسخگویی سیستم‌های امنیتی را افزایش دهند. علاوه بر این، با پیشرفت فناوری اینترنت اشیا (IoT)، ترکیب فناوری لیزر با دستگاه‌های متصل به شبکه احتمالاً منجر به سیستم‌های امنیتی هوشمندتر و خودکارتری خواهد شد که قادر به نظارت و پاسخگویی در زمان واقعی هستند.
انتظار می‌رود این نوآوری‌ها نه تنها عملکرد سیستم‌های امنیتی را بهبود بخشند، بلکه رویکرد ما به ایمنی و نظارت را نیز متحول کرده و آن را هوشمندتر، کارآمدتر و سازگارتر سازند. با پیشرفت مداوم فناوری، کاربرد لیزر در امنیت نیز گسترش یافته و محیط‌های امن‌تر و قابل اطمینان‌تری را فراهم می‌کند.
منابع
- هاسمر، پ. (2004). استفاده از فناوری اسکن لیزری برای حفاظت از محیط. مجموعه مقالات سی و هفتمین کنفرانس بین‌المللی سالانه کارناهان در سال 2003 در مورد فناوری امنیتی. DOI
- وانگ، س.، کیو، س.، جین، دبلیو.، و وو، س. (۲۰۱۶). طراحی یک سیستم پردازش ویدیوی بلادرنگ مینیاتوری با برد محدود لیزر مادون قرمز نزدیک. ICMMITA-16. DOI
- Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,
- م.، ژاکارت، م.، وین، آی.، ناسکیمبن، ای.، پرز، سی.، ولایگوئت، جی. پی.، و گورس، دی. (۲۰۱۷). تصویربرداری لیزری فلش دوبعدی و سه‌بعدی برای نظارت دوربرد در امنیت مرزهای دریایی: تشخیص و شناسایی برای کاربردهای مقابله با پهپاد. مجموعه مقالات SPIE - انجمن بین‌المللی مهندسی نوری. DOI
برخی از ماژول‌های لیزر برای دفاع
خدمات ماژول لیزر OEM موجود است، برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید!
