این مقاله یک کاوش جامع از فناوری محدوده لیزری، ردیابی تکامل تاریخی آن، روشن کردن اصول اصلی آن، و برجسته کردن کاربردهای متنوع آن ارائه می دهد. این قطعه که برای مهندسین لیزر، تیم های تحقیق و توسعه و دانشگاه های نوری در نظر گرفته شده است، ترکیبی از زمینه تاریخی و درک مدرن را ارائه می دهد.
تکنولوژی لیزریک روش اندازه‌گیری صنعتی غیر تماسی است که در مقایسه با روش‌های سنتی محدوده‌گیری مبتنی بر تماس، چندین مزیت را ارائه می‌دهد:
- عدم نیاز به تماس فیزیکی با سطح اندازه گیری، جلوگیری از تغییر شکل هایی که می تواند منجر به خطا در اندازه گیری شود.
- ساییدگی و پارگی سطح اندازه گیری را به حداقل می رساند زیرا در حین اندازه گیری تماس فیزیکی ندارد.
- مناسب برای استفاده در محیط های خاص که ابزارهای اندازه گیری معمولی غیرعملی هستند.
اصول برد لیزری:
- محدوده لیزری از سه روش اصلی استفاده می کند: محدوده پالس لیزری، محدوده فاز لیزری و محدوده مثلثی لیزری.
- هر روش با محدوده‌های اندازه‌گیری و سطوح دقت خاص که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرد، مرتبط است.
01
محدوده پالس لیزر:
عمدتاً برای اندازه‌گیری‌های مسافت طولانی، معمولاً بیش از فاصله‌های سطح کیلومتر، با دقت کمتر، معمولاً در سطح متر استفاده می‌شود.
02
محدوده فاز لیزر:
ایده آل برای اندازه گیری های مسافت متوسط تا دور، که معمولا در محدوده 50 متر تا 150 متر استفاده می شود.
03
مثلث سازی لیزری:
عمدتاً برای اندازه‌گیری‌های فاصله کوتاه، معمولاً در فاصله ۲ متری استفاده می‌شود، که دقت بالایی را در سطح میکرون ارائه می‌دهد، اگرچه فواصل اندازه‌گیری محدودی دارد.
کاربردها و مزایا
محدوده لیزری جایگاه خود را در صنایع مختلف پیدا کرده است:
ساخت و ساز: اندازه گیری سایت، نقشه برداری توپوگرافی و تجزیه و تحلیل سازه.
خودرو: تقویت سیستم های پیشرفته کمک راننده (ADAS).
هوافضا: نقشه برداری زمین و تشخیص موانع.
معدن: ارزیابی عمق تونل و اکتشاف معدنی.
جنگلداری: محاسبه ارتفاع درخت و تجزیه و تحلیل تراکم جنگل.
تولید: دقت در تراز ماشین آلات و تجهیزات.
این فناوری چندین مزیت را نسبت به روش‌های سنتی ارائه می‌کند، از جمله اندازه‌گیری‌های بدون تماس، کاهش سایش و پارگی و تطبیق پذیری بی‌نظیر.
راه حل های Lumispot Tech در زمینه یافتن برد لیزری
لیزر شیشه دوپ شده اربیوم (لیزر شیشه ای اربیوم)
مالیزر شیشه دوپ شده اربیومکه به 1535 نانومتر معروف استایمن برای چشملیزر شیشه ای Er، در فاصله یاب های ایمن برای چشم برتری دارد. عملکرد قابل اعتماد و مقرون به صرفه را ارائه می دهد و نور جذب شده توسط قرنیه و ساختارهای کریستالی چشم را ساطع می کند و ایمنی شبکیه را تضمین می کند. در محدوده لیزری و LIDAR، به ویژه در محیط های بیرونی که نیاز به انتقال نور از راه دور دارند، این لیزر DPSS ضروری است. برخلاف محصولات قبلی، آسیب چشم و خطرات کور شدن را از بین می برد. لیزر ما از شیشه فسفات Er: Yb دوپ شده و یک نیمه هادی استفاده می کندمنبع پمپ لیزریبرای تولید یک طول موج 1.5m که آن را برای محدوده، و ارتباطات عالی می کند.
بخصوص برد لیزریمحدوده زمان پرواز (TOF).، روشی است که برای تعیین فاصله بین منبع لیزر و هدف استفاده می شود. این اصل به طور گسترده در کاربردهای مختلف، از اندازه گیری فاصله ساده گرفته تا نقشه برداری سه بعدی پیچیده استفاده می شود. بیایید یک نمودار برای نشان دادن اصل محدوده لیزری TOF ایجاد کنیم.
مراحل اساسی در محدوده لیزر TOF عبارتند از:
انتشار پالس لیزر: دستگاه لیزر پالس کوتاهی از نور ساطع می کند.
سفر به هدف: پالس لیزر از طریق هوا به سمت هدف حرکت می کند.
انعکاس از هدف: نبض به هدف برخورد می کند و به عقب منعکس می شود.
بازگشت به منبع:پالس منعکس شده به دستگاه لیزر برمی گردد.
تشخیص:دستگاه لیزر پالس لیزر برگشتی را تشخیص می دهد.
اندازه گیری زمان:زمان صرف شده برای رفت و برگشت نبض اندازه گیری می شود.
محاسبه فاصله:فاصله تا هدف بر اساس سرعت نور و زمان اندازه گیری شده محاسبه می شود.
امسال، Lumispot Tech محصولی کاملا مناسب برای کاربرد در زمینه تشخیص TOF LIDAR عرضه کرده است.منبع نور 8 در 1 LiDAR. در صورت علاقه برای کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید
ماژول برد یاب لیزری
این سری محصول در درجه اول بر روی یک ماژول محدوده لیزری ایمن برای چشم انسان تمرکز دارد که بر اساس آن توسعه یافته استلیزرهای شیشه ای 1535 نانومتری دوپ شده با اربیوموماژول مسافت یاب 1570 نانومتری 20 کیلومتری، که به عنوان محصولات استاندارد ایمنی چشم کلاس 1 طبقه بندی می شوند. در این سری، اجزای مسافت یاب لیزری از 2.5 کیلومتر تا 20 کیلومتر با اندازه جمع و جور، ساختار سبک، خواص استثنایی ضد تداخل و قابلیت تولید انبوه کارآمد را خواهید یافت. آنها بسیار همه کاره هستند و کاربردهایی در محدوده لیزری، فناوری LIDAR و سیستم های ارتباطی پیدا می کنند.
فاصله یاب لیزری مجتمع
مسافت یاب دستی نظامیسری های توسعه یافته توسط LumiSpot Tech کارآمد، کاربر پسند و ایمن هستند و از طول موج های ایمن برای چشم برای عملکرد بی ضرر استفاده می کنند. این دستگاه ها نمایش داده ها در زمان واقعی، نظارت بر توان و انتقال داده ها را ارائه می دهند و عملکردهای ضروری را در یک ابزار محصور می کنند. طراحی ارگونومیک آنها از استفاده یک دست و دو دست پشتیبانی می کند و راحتی در حین استفاده را فراهم می کند. این فاصله‌یاب‌ها عملی بودن و فناوری پیشرفته را ترکیب می‌کنند و یک راه‌حل اندازه‌گیری ساده و قابل اعتماد را تضمین می‌کنند.
چرا ما را انتخاب کنید؟
تعهد ما به برتری در هر محصولی که ارائه می دهیم مشهود است. ما پیچیدگی های صنعت را درک می کنیم و محصولات خود را طوری طراحی کرده ایم که بالاترین استانداردهای کیفیت و عملکرد را برآورده کنند. تاکید ما بر رضایت مشتری، همراه با تخصص فنی ما، ما را به انتخابی ارجح برای حرفه ای ها تبدیل می کند که به دنبال راه حل های قابل اطمینان در محدوده لیزر هستند.
مرجع
- اسمیت، A. (1985). تاریخچه فاصله یاب لیزری. مجله مهندسی نوری.
- جانسون، بی (1992). کاربردهای برد لیزری اپتیک امروز.
- لی، سی (2001). اصول محدوده پالس لیزری. تحقیقات فوتونیک.
- کومار، آر (2003). آشنایی با محدوده فاز لیزری مجله کاربردهای لیزر.
- مارتینز، ال (1998). مثلث سازی لیزری: مبانی و کاربردها بررسی های مهندسی نوری.
- Lumispot Tech. (2022). کاتالوگ محصولات. انتشارات Lumispot Tech.
- ژائو، ی. (2020). آینده محدوده لیزری: ادغام هوش مصنوعی. مجله اپتیک مدرن.
نیاز به مشاوره رایگان دارید؟
کاربرد، محدوده مورد نیاز، دقت، دوام و هر ویژگی اضافی مانند قابلیت ضد آب یا یکپارچه سازی را در نظر بگیرید. همچنین مقایسه نظرات و قیمت های مدل های مختلف بسیار مهم است.
[بیشتر بخوانید:روش خاص برای انتخاب ماژول فاصله یاب لیزری که نیاز دارید]
حداقل نگهداری لازم است، مانند تمیز نگه داشتن لنز و محافظت از دستگاه در برابر ضربه و شرایط شدید. تعویض یا شارژ منظم باتری نیز ضروری است.
بله، بسیاری از ماژول‌های مسافت یاب برای ادغام با سایر دستگاه‌ها مانند هواپیماهای بدون سرنشین، تفنگ‌ها، دوربین‌های فاصله‌یاب نظامی و غیره طراحی شده‌اند و عملکرد آنها را با قابلیت اندازه‌گیری دقیق فاصله افزایش می‌دهند.
بله، Lumispot Tech یک تولید کننده ماژول فاصله یاب لیزری است، پارامترها را می توان در صورت نیاز سفارشی کرد، یا می توانید پارامترهای استاندارد محصول ماژول فاصله یاب ما را انتخاب کنید. برای کسب اطلاعات بیشتر و یا سوالات، لطفا با تیم فروش ما در مورد نیازهای خود تماس بگیرید.
اکثر ماژول های لیزر ما در سری فاصله یاب به اندازه کوچک و سبک طراحی شده اند، به خصوص سری های L905 و L1535 که از 1 کیلومتر تا 12 کیلومتر متغیر است. برای کوچکترین، ما آن را توصیه می کنیمLSP-LRS-0310Fوزن آن تنها 33 گرم با قابلیت برد 3 کیلومتر است.
لیزرها در حال حاضر به عنوان ابزارهای محوری در بخش های مختلف، به ویژه در امنیت و نظارت، ظهور کرده اند. دقت، کنترل‌پذیری و تطبیق‌پذیری آنها آنها را در حفاظت از جوامع و زیرساخت‌های ما ضروری می‌سازد.
در این مقاله، ما به کاربردهای متنوع فناوری لیزر در حوزه امنیت، حفاظت، نظارت و پیشگیری از آتش سوزی خواهیم پرداخت. هدف این بحث ارائه یک درک جامع از نقش لیزر در سیستم‌های امنیتی مدرن است و بینش‌هایی را در مورد کاربردهای فعلی و پیشرفت‌های بالقوه آینده ارائه می‌دهد.
⏩برای راه حل های بازرسی راه آهن و PV، لطفا اینجا را کلیک کنید.
کاربردهای لیزر در موارد امنیتی و دفاعی
سیستم های تشخیص نفوذ
این اسکنرهای لیزری غیر تماسی محیط‌ها را در دو بعد اسکن می‌کنند و با اندازه‌گیری زمان لازم برای بازتاب یک پرتو لیزر پالسی به منبع خود، حرکت را تشخیص می‌دهند. این فناوری یک نقشه کانتور از منطقه ایجاد می کند و به سیستم اجازه می دهد تا اشیاء جدید را در میدان دید خود با تغییرات در محیط برنامه ریزی شده تشخیص دهد. این امکان ارزیابی اندازه، شکل و جهت اهداف متحرک را فراهم می‌کند و در صورت لزوم آلارم صادر می‌کند. (هوسمر، 2004).
⏩ وبلاگ مرتبط:سیستم تشخیص نفوذ لیزری جدید: گامی هوشمندانه در امنیت
سیستم های نظارتی
در نظارت تصویری، فناوری لیزر به نظارت دید در شب کمک می کند. به عنوان مثال، تصویربرداری با برد لیزری مادون قرمز نزدیک می‌تواند به طور موثری پراکندگی نور را سرکوب کند، و به طور قابل توجهی فاصله مشاهده سیستم‌های تصویربرداری فوتوالکتریک را در شرایط نامساعد جوی، چه در روز و چه در شب، افزایش می‌دهد. دکمه‌های عملکرد خارجی سیستم، فاصله دروازه، عرض بارق و تصویربرداری واضح را کنترل می‌کنند و محدوده نظارت را بهبود می‌بخشند. (وانگ، 2016).
نظارت بر ترافیک
اسلحه های سرعت لیزری در نظارت بر ترافیک بسیار مهم هستند و از فناوری لیزر برای اندازه گیری سرعت خودرو استفاده می کنند. این دستگاه ها به دلیل دقت و توانایی آنها برای هدف قرار دادن وسایل نقلیه فردی در ترافیک متراکم مورد علاقه مجریان قانون هستند.
نظارت بر فضای عمومی
فناوری لیزر همچنین در کنترل جمعیت و نظارت بر فضاهای عمومی مؤثر است. اسکنرهای لیزری و فناوری های مرتبط به طور موثر بر حرکات جمعیت نظارت می کنند و امنیت عمومی را افزایش می دهند.
برنامه های تشخیص حریق
در سیستم‌های هشدار حریق، حسگرهای لیزری نقش کلیدی در تشخیص زودهنگام حریق دارند و به سرعت علائم آتش‌سوزی مانند دود یا تغییرات دما را شناسایی می‌کنند تا هشدارهای به موقع را ایجاد کنند. علاوه بر این، فناوری لیزر در نظارت و جمع‌آوری داده‌ها در صحنه‌های آتش‌سوزی بسیار ارزشمند است و اطلاعات ضروری برای کنترل آتش را فراهم می‌کند.
کاربرد ویژه: پهپاد و فناوری لیزر
استفاده از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپاد) در امنیت در حال رشد است و فناوری لیزر به طور قابل توجهی قابلیت های نظارت و امنیت آنها را افزایش می دهد. این سیستم‌ها، مبتنی بر نسل جدید آرایه‌های صفحه کانونی بهمن فوتودیود (APD) و همراه با پردازش تصویر با کارایی بالا، عملکرد نظارت را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده‌اند.
لیزر سبز و ماژول فاصله یابدر دفاع
در بین انواع لیزرها،لیزرهای نور سبزکه معمولاً در محدوده 520 تا 540 نانومتر کار می کنند، به دلیل دید و دقت بالا قابل توجه هستند. این لیزرها به ویژه در کاربردهایی که نیاز به علامت گذاری یا تجسم دقیق دارند مفید هستند. علاوه بر این، ماژول‌های برد لیزر، که از انتشار خطی و دقت بالای لیزرها استفاده می‌کنند، با محاسبه مدت زمانی که طول می‌کشد تا پرتو لیزر از امیتر به بازتابنده و عقب حرکت کند، فاصله‌ها را اندازه‌گیری می‌کنند. این فناوری در سیستم های اندازه گیری و موقعیت یابی بسیار مهم است.
تکامل فناوری لیزر در امنیت
از زمان اختراع آن در اواسط قرن بیستم، فناوری لیزر دستخوش پیشرفت چشمگیری شده است. در ابتدا یک ابزار علمی تجربی، لیزرها در زمینه‌های مختلف از جمله صنعت، پزشکی، ارتباطات و امنیت یکپارچه شده‌اند. در حوزه امنیت، کاربردهای لیزر از سیستم‌های نظارت و هشدار اولیه به سیستم‌های پیچیده و چند منظوره تبدیل شده‌اند. اینها شامل تشخیص نفوذ، نظارت تصویری، نظارت بر ترافیک و سیستم های هشدار آتش است.
نوآوری های آینده در فناوری لیزر
آینده فناوری لیزر در امنیت می تواند شاهد نوآوری های پیشگامانه، به ویژه با ادغام هوش مصنوعی (AI) باشد. الگوریتم های هوش مصنوعی تجزیه و تحلیل داده های اسکن لیزری می توانند تهدیدات امنیتی را با دقت بیشتری شناسایی و پیش بینی کنند و کارایی و زمان پاسخگویی سیستم های 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 خودکارتر با قابلیت نظارت و پاسخگویی در زمان واقعی خواهد شد.
انتظار می‌رود این نوآوری‌ها نه تنها عملکرد سیستم‌های امنیتی را بهبود بخشد، بلکه رویکرد ما به ایمنی و نظارت را نیز متحول کند و آن را هوشمندتر، کارآمدتر و سازگارتر کند. با ادامه پیشرفت فناوری، کاربرد لیزر در امنیت گسترش می یابد و محیط های امن تر و قابل اطمینان تری را فراهم می کند.
مراجع
- Hosmer, P. (2004). استفاده از فناوری اسکن لیزری برای حفاظت محیطی. مجموعه مقالات سی و هفتمین کنفرانس بین المللی سالانه کارناهان در سال 2003 در زمینه فناوری امنیتی. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W., & Wu, S. (2016). طراحی یک سیستم پردازش ویدئوی بلادرنگ با محدوده دردار لیزری مینیاتوری مادون قرمز نزدیک. ICMMITA-16. DOI
- Hespel, L., Rivière, N., Fracès, M., Dupouy, P., Coyac, A., Barillot, P., Fauquex, S., Plyer, A., Tauvy,
- M., Jacquart, M., Vin, I., Nascimben, E., Perez, C., Velayguet, JP, & Gorce, D. (2017). تصویربرداری لیزری فلاش دوبعدی و سه بعدی برای نظارت دوربرد در امنیت مرزهای دریایی: تشخیص و شناسایی برای کاربردهای ضد UAS مجموعه مقالات SPIE - انجمن بین المللی مهندسی نوری. DOI
برخی از ماژول های لیزر برای دفاع
خدمات ماژول لیزر OEM موجود است، برای جزئیات بیشتر با ما تماس بگیرید!
