신제품 – 1535nm Erbium 레이저 거리 측정기 모듈

01 소개

최근 무인 전투 플랫폼, 드론, 그리고 개인용 휴대용 장비의 등장으로 소형화된 휴대용 장거리 레이저 거리 측정기가 폭넓은 응용 가능성을 보여주고 있습니다. 1535nm 파장의 에르븀 유리 레이저 거리 측정 기술은 점점 더 발전하고 있습니다. 이 기술은 눈 안전, 강력한 연기 투과력, 그리고 긴 탐지 거리라는 장점을 가지고 있으며, 레이저 거리 측정 기술 발전의 핵심 방향입니다.

02 제품 소개

LSP-LRS-0310 F-04 레이저 거리 측정기는 Lumispot이 독자적으로 개발한 1535nm Er 유리 레이저를 기반으로 개발된 레이저 거리 측정기입니다. 혁신적인 단일 펄스 비행 시간(TOF) 거리 측정 방법을 채택했으며 다양한 유형의 대상에 대한 거리 측정 성능이 뛰어납니다. 건물의 거리 측정 거리는 쉽게 5km에 도달할 수 있으며 빠르게 움직이는 자동차의 경우에도 3.5km의 안정적인 거리를 달성할 수 있습니다. 인원 모니터링과 같은 응용 시나리오에서 사람의 거리 측정 거리는 2km 이상이므로 데이터의 정확성과 실시간성이 보장됩니다. LSP-LRS-0310F-04 레이저 거리 측정기는 RS422 직렬 포트(TTL 직렬 포트 사용자 정의 서비스도 제공됨)를 통해 호스트 컴퓨터와 통신을 지원하여 데이터 전송을 보다 편리하고 효율적으로 만듭니다.

그림 1 LSP-LRS-0310 F-04 레이저 거리 측정기 제품 구성도 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 매질에 안정적이고 효율적인 에너지 입력을 제공하고, 고속 축 콜리메이터와 포커싱 미러는 빔 형상을 정확하게 제어하며, 게인 모듈은 레이저 에너지를 더욱 증폭하고, 빔 확장기는 빔 직경을 효과적으로 확장하고, 빔 발산각을 줄이며, 빔의 지향성과 전달 거리를 향상시킵니다. 광 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: 정밀한 측정으로 거리 측정 정확도 향상

세그먼트 스위칭 거리 측정 방식은 정밀 측정을 핵심으로 합니다. 최적화된 광 경로 설계와 첨단 신호 처리 알고리즘을 레이저의 고에너지 출력 및 장펄스 특성과 결합하여 대기 간섭을 성공적으로 통과하고 측정 결과의 안정성과 정확성을 보장합니다. 이 기술은 고반복 주파수 거리 측정 전략을 사용하여 여러 레이저 펄스를 연속으로 방출하고 에코 신호를 누적 및 처리하여 잡음과 간섭을 효과적으로 억제하고 신호 대 잡음비를 크게 향상시키며 목표 거리를 정확하게 측정합니다. 복잡한 환경이나 사소한 변화에도 세그먼트 스위칭 거리 측정 방식은 측정 결과의 정확성과 안정성을 보장하여 거리 측정 정확도를 향상시키는 중요한 기술 수단으로 자리매김하고 있습니다.

*이중 임계값 방식은 거리 정확도를 보상합니다: 이중 교정, 한계 정확도 초과

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

그림 3 이중 임계값 알고리즘 보상 거리 정확도의 개략도

* 저전력 소모 설계: 고효율, 에너지 절약, 최적화된 성능

메인 컨트롤 보드, 드라이버 보드 등 회로 모듈의 심층적인 최적화를 통해 최첨단 저전력 칩과 효율적인 전력 관리 전략을 도입하여 대기 모드에서 시스템 전력 소비량을 0.24W 미만으로 엄격하게 제어하여 기존 설계 대비 대폭 절감했습니다. 1Hz 주파수 범위에서도 전체 전력 소비량을 0.76W 이내로 유지하여 탁월한 에너지 효율을 보여줍니다. 최대 작동 상태에서는 전력 소비량이 증가하더라도 3W 이내로 효과적으로 제어하여 고성능 요구 조건에서 장비의 안정적인 작동을 보장하는 동시에 에너지 절감 목표도 달성합니다.

* 극한의 작업 능력: 뛰어난 방열성으로 안정적이고 효율적인 작동 보장

고온 문제를 해결하기 위해 LSP-LRS-0310F-04 레이저 거리 측정기는 첨단 방열 시스템을 채택했습니다. 내부 열 전도 경로를 최적화하고, 방열 면적을 늘리고, 고효율 방열 소재를 사용하여 내부에서 발생하는 열을 신속하게 방출하여 핵심 부품이 장기간 고부하 작동 시에도 적절한 작동 온도를 유지할 수 있도록 합니다. 이러한 탁월한 방열 성능은 제품의 수명을 연장할 뿐만 아니라 거리 측정 성능의 안정성과 일관성을 보장합니다.

* 휴대성 및 내구성: 소형화된 디자인, 우수한 성능 보장

LSP-LRS-0310F-04 레이저 거리 측정기는 놀라울 정도로 작은 크기(33g)와 가벼운 무게를 자랑하며, 안정적인 성능, 높은 충격 저항성, 그리고 1급 눈 보호 기능을 모두 갖추고 있어 휴대성과 내구성의 완벽한 균형을 자랑합니다. 사용자 니즈에 대한 깊은 이해와 고도의 기술 혁신을 완벽하게 반영한 디자인으로 시장에서 주목을 받고 있습니다.

04 응용 프로그램 시나리오

조준 및 거리 측정, 광전 위치 지정, 드론, 무인 차량, 로봇 공학, 지능형 교통 시스템, 지능형 제조, 지능형 물류, 안전 생산, 지능형 보안 등 여러 특수 분야에 사용됩니다.

05 주요 기술 지표

기본 매개변수는 다음과 같습니다.

제품 외관 치수:

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

06 가이드라인

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

* 3개의 광축의 평행도를 조정할 때 수신 렌즈를 반드시 막아야 합니다. 그렇지 않으면 과도한 에코로 인해 검출기가 영구적으로 손상됩니다.

* 이 측정 모듈은 밀폐형이 아닙니다. 레이저 손상을 방지하기 위해 주변 환경의 상대 습도가 80% 미만인지 확인하고 깨끗하게 유지하십시오.

* 거리 측정 모듈의 거리는 대기 가시성과 표적의 특성에 따라 달라집니다. 안개, 비, 모래 폭풍 조건에서는 거리가 감소합니다. 녹색 나뭇잎, 흰색 벽, 노출된 석회암과 같은 표적은 반사율이 높아 거리를 늘릴 수 있습니다. 또한, 레이저 빔에 대한 표적의 경사각이 증가하면 거리가 감소합니다.

* 5m 이내의 유리나 흰색 벽 등 강한 반사율을 갖는 대상에 레이저를 발사하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 에코가 너무 강해져 APD 검출기가 손상되는 것을 방지하기 위해서입니다.

* 전원이 켜진 상태에서 케이블을 꽂거나 뽑는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.

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