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睿达科技自创立之日起就坚持自主研发,自主创新。我们专注在激光切割系统的开发和应用,经过多年的技术和经验积累,已经创造和实施了诸多的成功控制系统解决方案,并得以在客户中得到推广和应用。当设备制造商需要一个高速,高可靠性以及高效灵活的激光加工控制系统时,睿达科技将在专业的高质量切割领域以及自动化方面为您提供一个高性价比的实施方案。在激光切割系统应用中,睿达科技可以从每个环节和细节提供系统级的咨询和服务,为客户节省成本和选型的时间以及调试的时间,也使用户的售后服务得以简化。睿达科技切割系统家族产品涵盖了从脱机产品到联机的系列产品。产品高度兼容高压激励CO2激光器、射频激励CO2激光器、光纤激光器以及紫外激光器系列。从低功率非金属激光切割系统、中功率金属非金属激光切割系统以及高功率光纤激光切割控制系统都可以提供完整的解决方案。产品应用覆盖普通切割和精密切割领域。睿达科技的激光切割系统产品都基于工业级的TI系列浮点DSP处理器和高密度的FPGA技术,可脱机运行的硬件架构保证了系统长时间工作的稳定性。柔性的加减速技术和前瞻控制技术保证了整个控制系统的快速性和平稳性。产品功能可以完成平面切割、平面雕刻,旋转切割,旋转雕刻功能。自主研发的针对金属或者非金属材料的自动调高控制器扩展了普通二维切割应用的广度,使得切割非平面的材料成为可能。另外,作为整个控制系统的补充,睿达科技还提供无线WIFI,无线操作手柄等辅助设备,以改善用户操作的性能。 机器视觉在睿达科技产品发展中占有越来越重要的地位。我们还将更加深入融合视觉技术在运动控制的深度应用。目前,我们已经具有了基于图形模板匹配技术的视觉定位系统以及基于mark点的视觉定位系统。另外我们还又拥有自动轮廓识别和变形匹配技术以适应更加复杂的现场应用。我们已经将视觉技术和激光切割应用紧密结合,派生了诸多的视觉切割控制系统。视觉技术和焊接应用结...
中新网客户端北京11月2日电(记者 李金磊 谢艺观)中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平1日在京主持召开民营企业座谈会。在这场意义非凡的会议上,习近平就民营经济发出最权威的声音,明立场、驳谬论、增信心、开良方,让民营企业和民营企业家吃下定心丸。明立场——“两个毫不动摇”“三个没有变”  当前中国经济运行稳中有变,经济下行压力有所加大,一些民营企业在经营发展中遇到困难,舆论场上也出现不少有关民营经济的杂音和噪音。  在今次座谈会上,习近平再次阐明了中央对民营经济的立场:坚持“两个毫不动摇”,强调“三个没有变”。  习近平在会上说:党的十八大以来,我多次重申坚持基本经济制度,坚持“两个毫不动摇”。  他进一步指出,“非公有制经济在我国经济社会发展中的地位和作用没有变!我们毫不动摇鼓励、支持、引导非公有制经济发展的方针政策没有变!我们致力于为非公有制经济发展营造良好环境和提供更多机会的方针政策没有变!”  事实上,在最近一个多月内,习近平多次谈及民营企业。9月27日,在辽宁忠旺集团考察时,习近平强调,“改革开放以来,党中央始终关心支持爱护民营企业。我们毫不动摇地发展公有制经济,毫不动摇地鼓励、支持、引导、保护民营经济发展。”  10月20日,习近平专门就民营经济发展问题给“万企帮万村”行动中受表彰的民营企业家回信,强调“支持民营企业发展,是党中央的一贯方针,这一点丝毫不会动摇。”  10月22日至25日,习近平在广东考察时强调,“民营企业对我国经济发展贡献很大,前途不可限量。党中央一直重视和支持非公有制经济发展,这一点没有改变、也不会改变。”  中国国际经济交流中心副总经济师徐洪才表示,习近平最近多次就支持民营经济表态,接连给民营经济发展打气,频率之高,鼓舞人心,堪称“及时雨”,给支撑起中国经济“半壁江山”的民营企业吃下定心丸,注入强心剂,影响将是深远的。驳谬论——“民营...
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睿达大幅面智能视觉激光切割控制系统是基于睿达普通切割平台上开发的一套视觉识别系统,软件可以一次性采取整个机台平面内的图像,然后对图像进行轮廓提取,或通过制作模板进行模板匹配识别。最后将图中提取相应的切割数据,形成切割文件发送到控制器进行切割。同时软件还支持送料,拍照、识别、切割一体化全程自动化处理。功能描述:1、双工作模式及中英语言版本;2、采用先进的学习模板技术,能在变化的目标中精准并批量地识别目标位置;3、识别支持单个模板、多个模板、超大模板并能精准的批量识别随机偏移、旋转、缩放的目标。以及目标模板变形的校正;4、学习模板多种复制方式(不变复制、旋转复制、XY方向镜像复制),提高模板利用率;5、学习模板可保存到软件中,可随时使用;6、学习模板支持导入、导出位图、矢量数据;7、软件中相机采用单反相机进行采集图像数据,画质好、精度高;8、带数据优化及预处理功能,可对数据进行处理。使软件工作效率更高、精度更高;9、软件支持材料轮廓提取及四级曲线平滑处理。使提取到的数据平滑,保证切割流畅;10、摄像机图像失真自动校正:摄像机采集数据时,受到外界环境或是硬件本身工艺的影响,图像数据存在变形的情况。本软件支持自动校正失真图像功能;11、软件可以实现重复加工,实现自动化生产,提高效率;应用领域:视觉定位,商标切割 大幅面图像分析。
RDD6584G睿达科技独立自主开发的具有刀具刀向跟随控制功能的刀切控制器,集成了振动刀、圆刀、铣刀、压轮等刀具的加工,同时集成了送料,圆形冲孔,V字特型冲孔,画笔加工,红光定位等一系列功能。该控制器支持单XY轴加工方式以及独立的双XY异步加工工作方式,同时支持双头互移的双刀头加工方式。该控制器具有多达8个轴的步进/伺服驱动器控制接口,具有16路限位输入,16路专用/通用输入,以及28路通用输出。同时具有USB2.0和10/100M网络通信以及U盘文件对拷功能,可工作在联机和脱机模式下,同时预留了外部扩展设备互联通信接口。控制器搭载7寸工业触摸屏,人机界面功能直观强大,操作方便。功能描述:1、支持最多到8路伺服/步进电机控制;2、支持最多2路扩展串口,可以和EPLC-400,无线手持设备(BWK201R,BWK301R),以及其他具有RS232标准接口的设备进行通信;3、支持最多28路OC门输出,可直接驱动5V/24继电器,控制器内置蜂鸣器+三色灯控制输出;4、支持手机APP;5、支持单皮带型/多皮带型的2头电动互移控制;6、支持双头异步加工;7、支持投影切割加工方式;8、支持振动刀、压轮、铣刀、冲孔、画笔等加工工具的混合加工;9、8轴卡,多输入输出方便客户定制功能开发;产品选型:RDD6584G应用领域:控制器可广泛应用于服装、皮革、布料、纸箱等材料的自动化刀片裁剪及混合冲孔加工的领域,在替换手工裁剪以便大规模提升加工精度、加工效率以及加工安全性的基础上,还可规避激光切割等加工方式带来的环境污染问题,做到高精度、高效率、高可靠、绿色环保的自动化加工。
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别样的普吉之旅 北纬7度,一个拥有信仰和深受阳光眷宠的国度,对这个国度倾注最初的爱源于小学课本里的曼谷大象,从来未曾想过多年之后,我能有幸亲吻这片拥有神秘面纱的神奇国土,也许缘分就是如此妙不可言吧,不经意间结识到的某个瞬间,某种邂逅,在未来的某天就这样成真了! 旅行的意义,对现如今的我而言,倘若谈不上是一种远离,那也是心灵的某种回归,在美景中回归最本真的自己和最纯粹的美好,感谢我的团队,让我有机会在异国他乡静看人潮,与自己相遇! 五一节,趁着这样的岁月静好,趁着别样的花样年华,我第一次踏出了国门,徜徉在普吉这个浪漫海岛的热情四溢里,普吉的一束阳光,一把海风,就能轻易美到心醉,触动到心底,普吉老镇,小街道,独特的短房屋,慢节奏的生活,处处充盈着佛教文化,在这里你可以不急不躁,看静谧的海,品尝各式酸辣可口的美食以及甜到爆的热带水果,当然也无需担心语言障碍,因为连街边小摊卖啤酒和炸鸡的大妈都会用中文交流,时不时还会向你绽放温和的笑容!   普吉,这个漂流在海上的小岛,的确是来了就让人不曾想离开,这里你不管走到哪,都是唯美如画的,旅行第一天,拥有纯正泰国血液,中文却超级流利的导游P海带领我们骑大象,坐牛车,享受鱼疗,体验了不一样的泰国南部风土原貌及郊外风情,晚上,观看了国际范的泰国人妖表演,那一刻,我只为艺术而停留,绚丽的舞台,多样的背景变幻,精致的服装,高挑的人妖们美得是那样的无懈可击,在秀场里他们演绎了不同国家的风情,期间浸润着的中文歌曲桥段让我恍然以为回到了故土,人妖的美是那种远观的美,倘若你近焉拍照,你会觉得欢乐的背后是他们不为人知的艰辛和汗水。  旅行第二天,一大早,我们就来到了普吉香火鼎盛的海龙寺,虔诚的拜了传说中极为灵验的四面佛,拜完后在菩提树下摸头三下,预示从此好运相伴。平日里,常常会忽略心灵最初的自己,在这里,我在菩提树下诠...
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建设航空工业强国 促进激光光源及其应用的发展

日期: 2018-11-06
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中国航空报讯:激光全称“受激辐射光放大”(LASER,LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation),是爱因斯坦于1917年提出的理论。40多年后,美国科学家梅曼于1960年成功研制了世界上第一台激光器,激光技术从此开始飞速发展。此后数十年间,阿瑟·伦纳德、朱棣文、中村修二、阿斯金等十多位从事激光技术研发的科学家对全球科技进步做出重要贡献,并先后获得诺贝尔物理学奖。

在距今超过半个世纪的发展过程中,激光技术的身影遍及工业制造、测量传感、国防军事、显示照明以及医疗与生物学等领域。激光科学技术以其强大的生命力谱写了一部典型的多学科交叉创造发明史,深刻地影响了当代科技和社会的发展及变革,推动了人类文明的进步。

建设航空工业强国 促进激光光源及其应用的发展
2018年10月,中村修二参加中航国画固态激光应用趋势报告会


激光产业概览


随着科技的发展、时代的进步,激光作为高科技产品快速步入人们的生活当中。基于方向性好、亮度高等优势,激光已获得广泛应用,主要包括激光工业加工、仪器与传感器、激光通信、激光生物医疗、激光投影显示、激光照明、军事等领域。

激光应用助推传统行业发展

在工业加工和材料处理领域,激光已是最常用的工具,技术非常成熟,市场占有率最高。在欧美等发达工业国家,目前有50%—70%的汽车零部件是用激光加工(车身板材激光拼焊、白车身顶盖焊接、覆盖件激光三维切割、零部件激光打标)来完成的;而激光清洗技术作为材料处理领域的新技术,与传统机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、高频超声清洗等清洗方法相比,具有更安全、高效率、不产生污染等优点,目前已应用于模具、武器装备、电子工业等工业领域。

在制造领域,作为快速成型技术,3D打印技术被看作第三次工业革命的动力,已经在航空、航天、军工、医疗等高附加值产业中具备了经济效益。金属3D打印作为金属制造业的关键技术,目前主要采用激光光源,因此激光技术和3D打印技术开始更加紧密融合。随着科技发展和交叉学科应用,激光金属3D打印技术具有巨大潜力,甚至变革主流制造业。

在仪器与传感器领域,激光技术成熟度和市场占有率较高。激光传感主要包括激光测距、测速、测振等。根据不同测量原理和光学元件,构成测量核心器件,组成测量系统。近些年随着人工智能的发展,智能驾驶系统逐渐兴起,作为智能汽车的“眼睛”——以激光测量传感器为技术核心的激光雷达正成为国内外激光应用领域的新热点。

在通信领域,随着元器件、系统构建及大气信道传输技术的成熟和发展,激光通信的应用已非常广泛,技术成熟度较高。激光通信具有数据传输量大、图像分辨率高、不易受干扰等优势,如近两年我国自主研发的量子通信卫星“墨子号”。

在生物医疗领域,激光技术发展势头良好,技术成熟度高。激光以其具有的特殊生物效应,不仅可用多种方法治疗各种疾病,包括手术和非手术治疗,还可以用于诊断及基础医学研究。例如,生物激光打印(BioLP)能够将含生物材料的极微量溶液精确打印在不同的位置而不致生物活性受损,是一种新型的生物打印技术,为未来器官组织打印奠定基础。

在军事领域,随着高能激光技术瓶颈的不断突破,其在激光武器领域得到长足发展,如高能激光束使光电探测器失效,以及飞机、导弹、卫星等军事目标的硬摧毁。同时,激光制导武器以其精度高、结构简单、不易受电磁干扰等优点,在精确制导武器中占有重要地位。

建设航空工业强国 促进激光光源及其应用的发展
投影显示技术发展:传统投影机需预热冷却,激光投影机即开机关


激光技术催生新行业应用


随着激光技术的不断成熟,在传统工业领域已得到了较为深入的应用,技术成熟度较高,与激光相关的产品和服务已经遍布全球,形成了丰富庞大的激光产业。

随着激光技术在新应用领域中的关键技术不断突破,其应用范围不断扩展:一是在投影显示领域,激光投影显示能超越传统显示的所有技术指标,如大屏幕、高分辨率、数字化、高亮度、色域广等,专业级高端显示产品需求推动激光显示进入快速发展阶段;二是在照明领域,自高亮度蓝色激光二极管技术取得突破以来,激光照明技术得到了长足发展,在亮度、光效等关键性能上相比LED优势明显,将引起传统照明产业的结构调整;三是在通信领域,基于LED的LiFi(LightFidelity)数据传输速率大幅突破了WiFi的传输速率上限,而基于LD的LiFi数据传输速率比LED快10倍,此项技术非常值得期待;四是在测量领域,激光雷达以其测量精度高、可三维立体成像等优点而获得应用,如美国Velodyne公司最新的64线激光雷达已应用于谷歌、百度等公司的无人驾驶汽车中;五是在生命科学领域,光镊技术给生命科学提供了一个广泛使用的革命性工具,光镊作为微小粒子的操控手段,在生命大分子特性、细胞生物学和遗传学等生命科学以及介观物理学研究中获得应用,带来生命科学的革命。


激光技术带来的产业变革


显示产业

“无激光不投影”,由于激光光源具有亮度高、色彩好、能耗低、寿命长且体积小的优势,激光投影显示技术(LDT)不仅实现了传统显示达到的所有先进技术指标,如大屏幕、高分辨率、数字化等,并因为具有波长可选择性大和光谱亮度高等特点,其色域空间最高可以覆盖人眼所能识别色彩空间的90%以上,可以真正实现超高清、全色和真三维,成为继黑白显示、标准彩色显示和数字显示后的第四代显示技术。2013年激光投影显示技术与产业化论坛上,在中国工程院院士许祖彦看来,激光显示是显示领域的“最高境界”。

随着显示技术和半导体激光器技术的不断发展和产业化,目前激光投影显示主要有三种实现方式:

B+GR荧光粉激光方案(单色方案):采用单色激光(即蓝色激光)结合红绿荧光粉的旋转色轮技术产生红绿蓝三基色。该显示技术利用多色荧光粉色轮的旋转有效解决了荧光粉的热淬灭和散热问题,使荧光粉能够在高强度激发光的照射下稳定工作。同时,利用多色荧光粉色轮的旋转实现在不同时间产生不同颜色的光输出,最终实现白光的输出。但由于蓝色激光激发红色荧光粉存在转换效率低(约20%)、转换中心波长偏短(约620nm,正常638nm)等问题,导致红色饱和度不够,投影输出图像颜色不纯正的问题。

RB+G荧光粉激光方案(双色方案):采用技术成熟的双色半导体激光(蓝色激光+红色激光)结合绿色荧光粉色轮技术产生红绿蓝三基色。该显示技术利用绿色荧光粉色轮的旋转实现在不同时间产生绿光输出,最终实现白光输出。激光荧光粉光源技术攻克了激光显示在效率和可靠性方面最根本的技术难关。该光源显示终端具备颜色更纯正、长寿命、高安全可靠性、无需消散斑等优点。

RGB激光方案(三色方案):RGB三基色激光被业界视为最纯正的激光光源,其具有色彩丰富、色饱和度高等优点,成为显示技术领域的发展方向。但是,绿色(532nm)激光半导体利用红外半导体激光器通过PPLN晶体和其他晶体材料倍频转换产生,转换存在发热功率大、光电转换效率低、波长稳定性差、体积大等诸多问题,特别是激光散斑效应对显示效果及研发制造成本带来较大的负面影响。

目前,中国在发展激光显示领域已具备良好产业化基础,中国科学院院士侯洵表示,激光投影显示有两个市场化的方向值得关注:一是可移动,激光显示的发展方向应瞄准可移动的家庭影院和微型投影,正如笔记本电脑取代桌面电脑一样,可移动是一个潜在的大市场,而液晶显示和OLED显示都是固定的;二是向超大屏幕发展,目前来看,液晶电视朝着超大屏幕发展有限。对于激光显示产业而言,中国工程院许祖彦院士曾表示:“激光显示将在超大屏幕/大屏幕、家庭影院/电视、微型投影/手机投影、计算机屏幕/游戏机等四个市场形成千亿美元的规模”。

目前,我国在激光显示技术方面与发达国家处于同一水平,色域等个别指标甚至优于发达国家,投影式激光显示的配套关键件等核心技术均已攻克。2016年国务院下发的《“十三五”规划》中,将激光显示列为新一代信息技术新型显示项目的首位,一系列国家政策的大力扶持,加速了我国激光显示的产业化进程。


照明产业

照明技术历经白炽灯、荧光灯和LED时代后,随着激光技术的发展和激光二极管(Laserdiode,简称LD)的应用扩展,正迎来以激光光源为代表的第四代光源技术。2018年10月12日,诺贝尔物理学奖获得者、蓝光LED与蓝色激光二极管发明人中村修二应中航国画邀请,深入交流激光产业技术,并做了题为《蓝色激光二极管的发明及未来激光照明》的报告。中村修二表示,蓝色激光二极管正在改进,预计在不久的将来,蓝色激光二极管的价格将与LED相同,10年后,激光照明很可能会替代现在的LED照明。

激光照明按原理分为两种:蓝光激发荧光粉实现白光照明;红绿蓝激光合成白光。利用蓝色激光激发黄色荧光体合成白光的激光照明方式,产生的照明白光显色指数高(Ra>75),结构简单,成本较低,适合批量生产,成为目前室外激光照明的主流技术。

激光照明具有以下优势:一是亮度高、照射距离远。激光照明产品中的荧光陶瓷相比LED芯片的荧光粉层,其基质结构的稳定性、荧光粒子浓度、材料耐热性等有明显优势。目前激光照明白光光源亮度已经达到1Gcd/m2,约为目前LED最高亮度值的34倍。宝马汽车激光车灯照射距离能达600米,而LED车灯仅为300米。二是电光转换效率高。产品化的半导体激光器的电光转换效率达到45%—55%,而瓦级蓝光LED电光转换效率约26%,节能效果更显著。三是后续发展潜力大。随着激光二极管光效、单管功率及荧光体转换效率的提升,激光照明的光效还有较大提高空间。相比之下,LED照明已经比较成熟,光效难有更大提高。

2009年日本的日亚公司发布了输出光功率1.17W(@1A)的445nm蓝光激光二极管,是激光二极管发展历史上的里程碑事件。紧随其后,欧司朗也推出了商用的输出光功率1.6W的445nm蓝光激光二极管。随着激光照明核心元件——大功率蓝光激光二极管技术发展日趋成熟,激光照明产业的发展也开始步入快车道。在突破大功率蓝光激光二极管技术后,欧司朗通过与专业汽车照明供应商ZKW等合作,迅速将其应用于汽车行业,研发了第一代激光大灯,并首次应用于宝马发布的i8及7系轿车。

奥迪在2014年夏季奥迪高端R8LMX版量产车型中正式推出远光灯激光焦点照明技术,其搭载的激光照明技术同样由欧司朗提供。在未来,奥迪还将在其他车型中升级这一技术,即每个大灯配备一个激光模组,可生成一个能覆盖几百米范围的光锥。2015年奥迪公司公布了由德国联邦教育研究部赞助的“高清矩阵式激光大灯”(iLaS)项目的最新成果。在该项目中,奥迪公司与博世公司(Bosch)、欧司朗公司(Osram)和卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)照明技术研究所展开跨领域合作,研发出了照明距离更远、更智能、更安全的矩阵式激光大灯技术,为未来汽车照明科技的发展指明了方向。

Soraa公司同诺贝尔奖得主中村修二联合创立的SoraaLaser公司计划将激光二极管、荧光体、光阱封装在同一热沉构成白光模块,模块利用LARP(Laseractivatedremotephosphor,激光远程激发荧光粉)技术,采用蓝光LD激发荧光体直接发出高质量的窄光束白光,以降低下游应用厂商开发激光照明灯具的技术难度,将对扩展激光照明应用领域起到推动作用。其半极性氮化镓与高性能荧光材料结合技术入围2017年棱镜光子学奖(PrismAward)、蓝宝石奖(SapphireAward)。

目前,激光照明已发展到产业化前期阶段,关键技术已经得到初步解决,作为激光照明发展相对成熟的欧美及日本、韩国均具备完整的产业链环境;而国内激光照明尚处于起步阶段。国外企业在高流明照明产品领域的加速发展将推动照明产业的整体变革,迫使国内激光照明产业的加速推进。未来几年是激光照明产业发展的关键时期,在这一背景下我国出台了多项政策推动激光照明产业的发展,依托良好的产业环境与政策支持,国内激光照明产业在未来几年将迎来加速发展的机遇期。


通信产业

作为新一代无线通信技术,无线光通信技术LiFi基于光的照明功能和数据通信功能,在不影响光照明的同时,将信号调制在光源上进行数据传送。与光纤通信拥有同样的优点,高带宽、高速率,照明光到达的地方,就有LiFi的信号。WiFi靠的是无线电波,而LiFi则是靠的光脉冲。

LiFi不是要替代WiFi,而是一种补充。无论我们使用智能手机、平板电脑还是笔记本电脑,两者将同时存在,这需要一个特殊的接收器和发送器来发送和接收LiFi信号,也需要一个特殊的编码器/解码芯片将光信号转换成数据。LiFi技术利用已铺设好的设备和无处不在灯泡,在灯泡上植入一个微小的芯片,使终端随时能接入设备,不仅传输速率快,无电磁干扰,而且由于光不能穿越墙壁,通信将更安全。pureLiFi公司联合创始人/首席科学官HardalHass教授表示:“今天的LiFi就像是15年前的WiFi,而在5到10年的时间里,LiFi将像WiFi一样无处不在”。

基于LED的LiFi可达到10Gb/s的数据传输速率,改善了WiFi中7Gb/s的数据传输速率上限,如中村修二所说,可能会成为LED发展的又一撒手锏;而Hass教授利用激光器的高能量与高光效,基于激光的LiFi可实现传输数据速率超过100Gb/s,比LED快10倍。这项研究发表在光学快讯(OpticsExoress),研究中激光照明不使用荧光粉,而是混合不同波长的激光产生白光,这意味着每个波长的光可以用作一个单独的数据通道,同样的光波可以双向传输,大大提高光传输数据的速率并且很容易超出100Gb/s。目前这种设备还非常昂贵,需要寻求大规模生产以降低成本,并且可以把它应用到照明市场。随着激光照明研究不断推进,未来是否激光照明会在LiFi技术中取代LED,也非常值得期待。


雷达产业

激光雷达Lidar(LightDetectionAndRanging)是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物,是一种主动式的现代光学遥感技术。激光雷达是以激光束作为信息载体,可以用振幅、相位、频率和偏振来搭载信息的雷达。由于激光的高亮度、高方向性、高单色性和高相干性,激光雷达具有角分辨率高、距离分辨率高、速度分辨率高、测速范围广、抗干扰能力强等独特的优点。它不但能够精确测距,而且能够精确测速、精确跟踪。继微波雷达之后,激光雷达把辐射源的频率提高到光频段,比毫米波高出两到四个数量级,这使之能够探测微小自然目标,包括大气中的气溶胶。

随着超短脉冲激光技术、高灵敏度的信号探测和高速数据采集系统的发展和应用,激光雷达以它的高测量精度、精细的时间和空间分辨率以及大的探测跨度而成为一种重要的主动遥感工具。激光雷达能全天时对地观测,受地面背景、天空背景干扰小,并具有高分辨率和高灵敏度,激光雷达可以广泛应用在环境监测、海洋探测、森林调查、地形测绘、深空探测、军事应用等方面。

按技术路线,激光雷达主要可分为三大类:机械旋转式、混合固态和纯固态。较为著名的机械旋转式激光雷达如Velodyne的HDL64和HDL32等,因量产难度大,机械旋转式激光雷达被成本更低的混合固态激光雷达和固态激光雷达取代已经是大势所趋。混合固态激光雷达:即“一半是机械旋转,一半是固态”,与传统的机械旋转式和“激进”的纯固态相比,走折中路线的混合固态激光雷达的量产难度最低,在未来几年,能批量生产的激光雷达,大多都属于混合固态。固态激光雷达:即“所有的激光探测水平和垂直视角都是通过电子方式实现,内部不存在任何的机械旋转部件”。虽然因扫描角度有限,需要在不同方向布置多个以实现全方位扫描,但由于装配调试可以实现自动化,量产成本与量产时间可期待,因此,引起了业界的浓厚兴趣,固态雷达被认为是激光雷达在未来的主要方向。

除从机械式到混合固态,再到纯固态的趋势外,激光雷达同时呈现出“体积越来越小、配合提供算法、做到专用集成电路(ASIC)等级”的发展趋势。与微机电系统(MEMS)不同,MEMS中被集成到芯片上的是“机械旋转部件”,它只是固态激光雷达的一种方案,而AISC是将电子元器件集成到芯片上,可以被应用于机械旋转式、混合固态和纯固态中。基于此项技术的发展,国内外激光雷达厂商逐渐朝“芯片厂”转变,同时为针对市场需求(尤其是无人驾驶)进行技术方案定制,激光雷达厂商也逐步与车企或一级供应商高度捆绑。可以预见,未来5年激光雷达市场将稳步增长,市场增长的主要驱动力来自于无人机、自动驾驶的汽车、机器人、军事及安全领域。


展望


2018年刚刚过去的诺贝尔物理学奖,因在激光领域“光镊及其在生物系统的应用”、“生成高强度超短光脉冲的方法”的创造性贡献,分别颁给了阿瑟·阿什金、杰拉德·莫雷和唐娜·斯特里克兰等三位科学家。激光技术作为工业制造领域的一股核心驱动力量,正在加速改变产业格局、深刻影响产业重构。激光技术不仅在已经广泛应用的产业领域更加深入应用,如加工、测量、医疗等产业领域,而且在新的领域也带来重大变革,如激光显示、照明、通信、雷达等产业领域。这些新产业领域的核心技术突破和市场应用拓展,将加速航空产业的产品升级换代。

随着科技的发展,激光技术必将更加广泛并深入地应用于社会的各个方面,航空工业需要高度重视激光产业布局,积极打造自主可控的核心研制能力和产业生态布局,为建设航空工业强国奠定更坚实的基础。

(来源:中国航空报)

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