Este artículo ofrece un análisis exhaustivo de la tecnología de medición láser, trazando su evolución histórica, explicando sus principios fundamentales y destacando sus diversas aplicaciones. Dirigido a ingenieros láser, equipos de I+D y el ámbito académico de la óptica, este trabajo combina el contexto histórico con la comprensión actual.
Génesis y evolución de la medición láser
Los primeros telémetros láser, que surgieron a principios de la década de 1960, se desarrollaron principalmente para fines militares.1]. Con el paso de los años, la tecnología ha evolucionado y expandido su presencia en diversos sectores, incluyendo la construcción, la topografía y la industria aeroespacial [2], y más allá.
Tecnología láserEs una técnica de medición industrial sin contacto que ofrece varias ventajas en comparación con los métodos de medición de distancia tradicionales basados en el contacto:
- Elimina la necesidad de contacto físico con la superficie de medición, evitando deformaciones que pueden provocar errores de medición.
- Minimiza el desgaste de la superficie de medición, ya que no implica contacto físico durante la medición.
- Adecuado para su uso en entornos especiales donde las herramientas de medición convencionales resultan poco prácticas.
Principios de la medición láser:
- La medición de distancias por láser utiliza tres métodos principales: medición de distancias por pulsos láser, medición de distancias por fases láser y medición de distancias por triangulación láser.
- Cada método está asociado con rangos de medición y niveles de precisión específicos de uso común.
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Medición de distancias por pulsos láser:
Se utilizan principalmente para mediciones de larga distancia, generalmente superiores a kilómetros, con menor precisión, normalmente del orden de metros.
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Medición de distancia por fase láser:
Ideal para mediciones de media a larga distancia, comúnmente utilizado en rangos de 50 a 150 metros.
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Triangulación láser:
Se utiliza principalmente para mediciones de corta distancia, normalmente dentro de los 2 metros, ofreciendo una alta precisión a nivel de micras, aunque tiene distancias de medición limitadas.
Aplicaciones y ventajas
La medición láser ha encontrado su nicho en diversas industrias:
ConstrucciónMediciones del sitio, mapeo topográfico y análisis estructural.
AutomotorMejora de los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS).
AeroespacialMapeo del terreno y detección de obstáculos.
MineríaEvaluación de la profundidad del túnel y exploración mineral.
SilviculturaCálculo de la altura de los árboles y análisis de la densidad forestal.
FabricaciónPrecisión en la alineación de maquinaria y equipos.
Esta tecnología ofrece varias ventajas sobre los métodos tradicionales, incluyendo mediciones sin contacto, menor desgaste y una versatilidad inigualable.
Soluciones de Lumispot Tech en el campo de la medición láser de distancias
Láser de vidrio dopado con erbio (láser de vidrio Er)
NuestroLáser de vidrio dopado con erbio, conocida como la de 1535 nmSeguro para la vistaEl láser de vidrio Er destaca en telémetros seguros para la vista. Ofrece un rendimiento fiable y rentable, emitiendo luz que es absorbida por la córnea y las estructuras cristalinas del ojo, garantizando la seguridad de la retina. En la medición láser y el LIDAR, especialmente en exteriores donde se requiere la transmisión de luz a larga distancia, este láser DPSS es esencial. A diferencia de productos anteriores, elimina el riesgo de daños oculares y ceguera. Nuestro láser utiliza vidrio de fosfato de iterbio codopado con erbio e iterbio y un semiconductor.fuente de bombeo láserpara producir una longitud de onda de 1,5 µm, lo que la hace perfecta para la medición de distancias y las comunicaciones.
Medición láser, particularmenteRango de tiempo de vuelo (TOF)El método TOF (Time of Fly) se utiliza para determinar la distancia entre una fuente láser y un objetivo. Este principio se emplea ampliamente en diversas aplicaciones, desde simples mediciones de distancia hasta complejos mapeos 3D. Veamos un diagrama para ilustrar el principio de medición de distancia por láser TOF.
Los pasos básicos en la medición de distancias por láser TOF son:
Emisión de pulso láserUn dispositivo láser emite un pulso corto de luz.
Viaja a TargetEl pulso láser viaja a través del aire hasta el objetivo.
Reflexión desde TargetEl pulso alcanza el objetivo y se refleja.
Volver a la fuente:El pulso reflejado regresa al dispositivo láser.
Detección:El dispositivo láser detecta el pulso láser que regresa.
Medición del tiempo:Se mide el tiempo que tarda el pulso en recorrer la distancia de ida y vuelta.
Cálculo de distancia:La distancia al objetivo se calcula en función de la velocidad de la luz y el tiempo medido.
Este año, Lumispot Tech ha lanzado un producto perfectamente adaptado para su aplicación en el campo de la detección LIDAR TOF, unFuente de luz LiDAR 8 en 1Haz clic para obtener más información si te interesa.
Módulo de telémetro láser
Esta serie de productos se centra principalmente en un módulo de medición láser seguro para la vista humana desarrollado a partir de la tecnologíaLáseres de vidrio dopado con erbio de 1535 nmyMódulo telémetro de 1570 nm y 20 kmEstos productos, clasificados como productos de seguridad ocular de Clase 1, incluyen telémetros láser con alcances de 2,5 km a 20 km, de tamaño compacto, construcción ligera, excepcionales propiedades antiinterferencias y una eficiente capacidad de producción en masa. Son altamente versátiles y se utilizan en sistemas de medición láser, tecnología LIDAR y comunicaciones.
Telémetro láser integrado
Telémetros portátiles militaresLos dispositivos desarrollados por LumiSpot Tech son eficientes, fáciles de usar y seguros, ya que emplean longitudes de onda seguras para la vista, garantizando un funcionamiento inocuo. Ofrecen visualización de datos en tiempo real, monitorización de potencia y transmisión de datos, integrando funciones esenciales en una sola herramienta. Su diseño ergonómico permite su uso con una o dos manos, proporcionando comodidad durante su uso. Estos telémetros combinan practicidad y tecnología avanzada, asegurando una solución de medición sencilla y fiable.
¿Por qué elegirnos?
Nuestro compromiso con la excelencia se refleja en cada producto que ofrecemos. Comprendemos las complejidades del sector y hemos adaptado nuestros productos para cumplir con los más altos estándares de calidad y rendimiento. Nuestro enfoque en la satisfacción del cliente, junto con nuestra experiencia técnica, nos convierte en la opción preferida para los profesionales que buscan soluciones confiables de medición láser.
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Referencia
- Smith, A. (1985). Historia de los telémetros láser. Revista de Ingeniería Óptica.
- Johnson, B. (1992). Aplicaciones de la medición láser de distancias. Optics Today.
- Lee, C. (2001). Principios de la medición de distancias mediante pulsos láser. Investigación en fotónica.
- Kumar, R. (2003). Comprensión de la medición de fase láser. Revista de aplicaciones láser.
- Martínez, L. (1998). Triangulación láser: fundamentos y aplicaciones. Optical Engineering Reviews.
- Lumispot Tech. (2022). Catálogo de productos. Publicaciones de Lumispot Tech.
- Zhao, Y. (2020). El futuro de la medición láser de distancias: integración de la IA. Revista de óptica moderna.
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Ten en cuenta la aplicación, los requisitos de alcance, la precisión, la durabilidad y cualquier característica adicional, como la impermeabilidad o las capacidades de integración. También es importante comparar las opiniones y los precios de los diferentes modelos.
[Leer más:El método específico para seleccionar un módulo de telémetro láser que necesita]
El mantenimiento requerido es mínimo, como mantener la lente limpia y proteger el dispositivo de golpes y condiciones extremas. También es necesario reemplazar o cargar la batería periódicamente.
Sí, muchos módulos telémetros están diseñados para integrarse en otros dispositivos como drones, rifles, binoculares telémetros militares, etc., mejorando su funcionalidad con capacidades de medición de distancia precisas.
Sí, Lumispot Tech es fabricante de módulos de telémetro láser. Los parámetros se pueden personalizar según sus necesidades, o bien puede elegir los parámetros estándar de nuestro módulo. Para obtener más información o si tiene alguna pregunta, no dude en contactar con nuestro equipo de ventas.
La mayoría de nuestros módulos láser de la serie de telémetros están diseñados para ser compactos y ligeros, especialmente las series L905 y L1535, con alcances de 1 km a 12 km. Para el más pequeño, recomendamos elLSP-LRS-0310Fque pesa solo 33 g y tiene un alcance de 3 km.
Los láseres se han convertido en herramientas fundamentales en diversos sectores, especialmente en seguridad y vigilancia. Su precisión, controlabilidad y versatilidad los hacen indispensables para la protección de nuestras comunidades e infraestructuras.
En este artículo, analizaremos las diversas aplicaciones de la tecnología láser en los ámbitos de la seguridad, la protección, la vigilancia y la prevención de incendios. Este análisis pretende ofrecer una comprensión integral del papel de los láseres en los sistemas de seguridad modernos, brindando información sobre sus usos actuales y sus posibles desarrollos futuros.
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Aplicaciones del láser en casos de seguridad y defensa
Sistemas de detección de intrusiones
Estos escáneres láser sin contacto analizan entornos en dos dimensiones, detectando el movimiento mediante la medición del tiempo que tarda un haz láser pulsado en reflejarse de vuelta a su fuente. Esta tecnología crea un mapa de contorno del área, lo que permite al sistema reconocer nuevos objetos en su campo de visión a partir de cambios en el entorno programado. Esto posibilita la evaluación del tamaño, la forma y la dirección de los objetivos en movimiento, emitiendo alarmas cuando sea necesario (Hosmer, 2004).
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Sistemas de vigilancia
En videovigilancia, la tecnología láser facilita la monitorización nocturna. Por ejemplo, la obtención de imágenes mediante láser de infrarrojo cercano con resolución espacial suprime eficazmente la retrodispersión de la luz, lo que mejora significativamente el alcance de observación de los sistemas de imagen fotoeléctricos en condiciones climáticas adversas, tanto de día como de noche. Los botones de función externos del sistema controlan la distancia de resolución espacial, la duración del destello y la nitidez de la imagen, lo que optimiza el alcance de la vigilancia (Wang, 2016).
Monitoreo de tráfico
Los radares láser son fundamentales para el control del tráfico, ya que utilizan tecnología láser para medir la velocidad de los vehículos. Estos dispositivos son los preferidos por las fuerzas del orden por su precisión y capacidad para detectar vehículos individuales en tráfico denso.
Monitoreo del espacio público
La tecnología láser también resulta fundamental para el control y la vigilancia de multitudes en espacios públicos. Los escáneres láser y tecnologías relacionadas supervisan eficazmente los movimientos de las multitudes, mejorando así la seguridad pública.
Aplicaciones de detección de incendios
En los sistemas de alerta de incendios, los sensores láser desempeñan un papel fundamental en la detección temprana, identificando rápidamente indicios de fuego, como humo o cambios de temperatura, para activar alarmas oportunas. Además, la tecnología láser resulta invaluable para el monitoreo y la recopilación de datos en el lugar del incendio, proporcionando información esencial para el control del fuego.
Aplicación especial: Vehículos aéreos no tripulados y tecnología láser
El uso de vehículos aéreos no tripulados (VANT) en seguridad está en auge, y la tecnología láser mejora significativamente sus capacidades de vigilancia y seguridad. Estos sistemas, basados en matrices de plano focal (FPA) con fotodiodos de avalancha (APD) de nueva generación y combinados con procesamiento de imágenes de alto rendimiento, han mejorado notablemente el desempeño de la vigilancia.
Láseres verdes y módulo telémetroen defensa
Entre los diversos tipos de láseres,láseres de luz verdeLos láseres, que suelen operar en el rango de 520 a 540 nanómetros, destacan por su alta visibilidad y precisión. Estos láseres son especialmente útiles en aplicaciones que requieren marcado o visualización precisos. Además, los módulos de medición láser, que aprovechan la propagación lineal y la alta precisión de los láseres, miden distancias calculando el tiempo que tarda un haz láser en viajar desde el emisor hasta el reflector y regresar. Esta tecnología es fundamental en los sistemas de medición y posicionamiento.
Evolución de la tecnología láser en seguridad
Desde su invención a mediados del siglo XX, la tecnología láser ha experimentado un desarrollo significativo. Inicialmente una herramienta experimental científica, los láseres se han convertido en elementos esenciales en diversos campos, como la industria, la medicina, las comunicaciones y la seguridad. En el ámbito de la seguridad, las aplicaciones láser han evolucionado desde sistemas básicos de monitorización y alarma hasta sofisticados sistemas multifuncionales. Estos incluyen detección de intrusiones, videovigilancia, control de tráfico y sistemas de alarma contra incendios.
Futuras innovaciones en tecnología láser
El futuro de la tecnología láser en seguridad podría deparar innovaciones revolucionarias, especialmente con la integración de la inteligencia artificial (IA). Los algoritmos de IA que analizan los datos de escaneo láser podrían identificar y predecir amenazas a la seguridad con mayor precisión, mejorando la eficiencia y el tiempo de respuesta de los sistemas de seguridad. Además, a medida que avanza la tecnología del Internet de las Cosas (IoT), la combinación de la tecnología láser con dispositivos conectados a la red probablemente dará lugar a sistemas de seguridad más inteligentes y automatizados, capaces de realizar monitoreo y respuesta en tiempo real.
Se espera que estas innovaciones no solo mejoren el rendimiento de los sistemas de seguridad, sino que también transformen nuestro enfoque de la seguridad y la vigilancia, haciéndolo más inteligente, eficiente y adaptable. A medida que la tecnología siga avanzando, se prevé que la aplicación de láseres en la seguridad se expanda, proporcionando entornos más seguros y fiables.
Referencias
- Hosmer, P. (2004). El uso de la tecnología de escaneo láser para la protección perimetral. Actas de la 37.ª Conferencia Internacional Anual Carnahan sobre Tecnología de Seguridad de 2003. DOI
- Wang, S., Qiu, S., Jin, W. y Wu, S. (2016). Diseño de un sistema miniaturizado de procesamiento de vídeo en tiempo real con detección de rango mediante láser de infrarrojo cercano. 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, y Gorce, D. (2017). Imágenes láser de destello 2D y 3D para vigilancia de largo alcance en seguridad fronteriza marítima: detección e identificación para aplicaciones contra sistemas aéreos no tripulados (UAS). Actas de SPIE - Sociedad Internacional de Ingeniería Óptica. DOI
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