신제품 출시 – 1535nm 에르븀 레이저 거리 측정기 모듈

01 서론

최근 무인 전투 플랫폼, 드론, 개인 병사용 휴대용 장비의 등장으로 소형 휴대용 장거리 레이저 거리 측정기의 활용 가능성이 크게 높아졌습니다. 1535nm 파장의 에르븀 유리 레이저 거리 측정 기술은 점차 성숙해지고 있으며, 눈에 안전하고 연기를 잘 투과하며 장거리 측정이 가능하다는 장점을 가지고 있어 레이저 거리 측정 기술 발전의 핵심 방향으로 주목받고 있습니다.

02 제품 소개

LSP-LRS-0310 F-04 레이저 거리 측정기는 루미스팟(Lumispot)에서 자체 개발한 1535nm Er 유리 레이저를 기반으로 개발되었습니다. 혁신적인 단일 펄스 시간차 측정(TOF) 방식을 채택하여 다양한 대상에 대해 탁월한 거리 측정 성능을 제공합니다. 건물은 최대 5km까지 측정 가능하며, 고속으로 주행하는 차량도 3.5km까지 안정적으로 측정할 수 있습니다. 인원 모니터링과 같은 응용 분야에서는 사람 측정 거리가 2km 이상으로 정확하고 실시간 데이터를 제공합니다. LSP-LRS-0310F-04 레이저 거리 측정기는 RS422 직렬 포트를 통해 호스트 컴퓨터와 통신을 지원하며(TTL 직렬 포트 맞춤 제작 서비스도 제공), 더욱 편리하고 효율적인 데이터 전송이 가능합니다.

그림 1. LSP-LRS-0310 F-04 레이저 거리 측정기 제품 도면 및 1위안 동전 크기 비교

03 제품 특징

* 빔 확장 통합 설계: 효율적인 통합 및 향상된 환경 적응성

통합 빔 확장 설계는 구성 요소 간의 정밀한 조정과 효율적인 협업을 보장합니다. LD 펌프 소스는 레이저 매체에 안정적이고 효율적인 에너지를 공급하고, 고속 축 콜리메이터와 초점 거울은 빔 형상을 정밀하게 제어하며, 게인 모듈은 레이저 에너지를 더욱 증폭시키고, 빔 확장기는 빔 직경을 효과적으로 확장하고 빔 발산각을 줄여 빔의 지향성과 전송 거리를 향상시킵니다. 광학 샘플링 모듈은 레이저 성능을 실시간으로 모니터링하여 안정적이고 신뢰할 수 있는 출력을 보장합니다. 또한 밀폐형 설계는 환경 친화적이며 레이저의 수명을 연장하고 유지 보수 비용을 절감합니다.

그림 2. 에르븀 유리 레이저의 실제 사진

* 세그먼트 전환 거리 측정 모드: 정밀 측정으로 거리 측정 정확도 향상

분할 스위칭 거리 측정 방식은 정밀 측정을 핵심으로 합니다. 광경로 설계 최적화와 고급 신호 처리 알고리즘, 그리고 레이저의 높은 에너지 출력과 긴 펄스 특성을 결합하여 대기 간섭을 효과적으로 극복하고 측정 결과의 안정성과 정확성을 보장합니다. 이 기술은 고반복 주파수 거리 측정 전략을 사용하여 여러 개의 레이저 펄스를 연속적으로 방출하고 에코 신호를 누적 및 처리함으로써 잡음과 간섭을 효과적으로 억제하고 신호 대 잡음비를 크게 향상시켜 목표물 거리를 정확하게 측정합니다. 복잡한 환경이나 미세한 변화에도 불구하고 분할 스위칭 거리 측정 방식은 측정 결과의 정확성과 안정성을 보장하여 거리 측정 정확도를 향상시키는 중요한 기술적 수단이 됩니다.

*이중 임계값 방식은 거리 측정 정확도를 보정합니다: 이중 보정, 한계를 넘어선 정확도

이중 임계값 방식의 핵심은 이중 보정 메커니즘에 있습니다. 시스템은 먼저 두 개의 서로 다른 신호 임계값을 설정하여 목표물 에코 신호의 두 가지 중요한 시점을 포착합니다. 이 두 시점은 임계값 차이로 인해 약간 다르지만, 바로 이 차이가 오차 보정의 핵심이 됩니다. 시스템은 고정밀 시간 측정 및 계산을 통해 이 두 시점 간의 시간 차이를 정확하게 계산하고, 이에 따라 원래 거리 측정 결과를 정밀하게 보정하여 거리 측정 정확도를 크게 향상시킵니다.

그림 3. 이중 임계값 알고리즘 보상 범위 정확도 개략도

* 저전력 설계: 고효율, 에너지 절약, 최적화된 성능

메인 제어 보드 및 드라이버 보드와 같은 회로 모듈의 심층적인 최적화를 통해 첨단 저전력 칩과 효율적인 전력 관리 전략을 적용하여 대기 모드에서 시스템 전력 소비를 0.24W 미만으로 엄격하게 제어함으로써 기존 설계 대비 전력 소비를 크게 줄였습니다. 1Hz의 주파수 범위에서도 전체 전력 소비는 0.76W 이내로 유지되어 탁월한 에너지 효율을 보여줍니다. 최대 작동 상태에서도 전력 소비는 증가하지만 3W 이내로 효과적으로 제어되어 에너지 절약 목표를 고려하면서도 고성능 요구 조건에서도 장비의 안정적인 작동을 보장합니다.

* 탁월한 작업 성능: 우수한 열 방출로 안정적이고 효율적인 작동을 보장합니다.

고온 환경에 대응하기 위해 LSP-LRS-0310F-04 레이저 거리 측정기는 첨단 방열 시스템을 채택했습니다. 내부 열전도 경로를 최적화하고 방열 면적을 확대하며 고효율 방열 소재를 사용하여 제품 내부에서 발생하는 열을 신속하게 방출함으로써 핵심 부품이 장시간 고부하 작동 중에도 적절한 작동 온도를 유지할 수 있도록 합니다. 이러한 탁월한 방열 성능은 제품 수명을 연장할 뿐만 아니라 거리 측정 성능의 안정성과 일관성을 보장합니다.

휴대성과 내구성: 소형화된 디자인, 탁월한 성능 보장

LSP-LRS-0310F-04 레이저 거리 측정기는 놀라운 초소형 크기(단 33g)와 경량성을 자랑하면서도 안정적인 성능, 뛰어난 내충격성, 최고 수준의 눈 안전성을 갖추어 휴대성과 내구성의 완벽한 균형을 보여줍니다. 사용자 요구에 대한 깊은 이해와 높은 수준의 기술 혁신이 접목된 이 제품의 디자인은 시장에서 큰 주목을 받고 있습니다.

04 응용 시나리오

조준 및 거리 측정, 광전 위치 측정, 드론, 무인 차량, 로봇 공학, 지능형 교통 시스템, 지능형 제조, 지능형 물류, 안전 생산 및 지능형 보안과 같은 많은 특수 분야에서 사용됩니다.

05 주요 기술 지표

기본 매개변수는 다음과 같습니다.

제품 외관 치수:

그림 4 LSP-LRS-0310 F-04 레이저 거리 측정기 제품 크기

06 지침

* 이 거리 측정 모듈에서 방출되는 레이저는 1535nm로 사람의 눈에 안전합니다. 사람의 눈에 안전한 파장이지만, 레이저를 직접 쳐다보지 않는 것이 좋습니다.

* 세 광축의 평행도를 조정할 때는 수신 렌즈를 반드시 가려야 합니다. 그렇지 않으면 과도한 에코로 인해 검출기가 영구적으로 손상될 수 있습니다.

* 이 거리 측정 모듈은 밀폐형이 아닙니다. 레이저 손상을 방지하기 위해 주변 환경의 상대 습도를 80% 미만으로 유지하고 주변을 청결하게 관리하십시오.

* 거리 측정 모듈의 측정 범위는 대기 가시거리와 측정 대상의 특성에 따라 달라집니다. 안개, 비, 모래폭풍 등의 상황에서는 측정 범위가 줄어듭니다. 녹색 잎, 흰 벽, 노출된 석회암과 같은 대상은 반사율이 높아 측정 범위를 넓힐 수 있습니다. 또한, 레이저 빔에 대한 대상의 경사각이 커질수록 측정 범위는 줄어듭니다.

* 5미터 이내의 유리나 흰 벽과 같이 반사율이 높은 물체에 레이저를 쏘는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 이는 반사파가 너무 강해져 APD 검출기가 손상될 수 있기 때문입니다.

* 전원이 켜져 있을 때는 케이블을 꽂거나 뽑는 것이 엄격히 금지되어 있습니다.

* 전원 극성이 올바르게 연결되었는지 확인하십시오. 그렇지 않으면 기기가 영구적으로 손상될 수 있습니다..