Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Анализ зависимости зоны засветки приемника от параметров атмосферы и лазерного локатора в УФ спектральном диапазоне

# 03, март 2016
DOI: 10.7463/0316.0835419
Файл статьи: SE-BMSTU...o196.pdf (1436.71Кб)
авторы: Филимонов П. А.1,*, Белов М. Л.1, Городничев В. А.1, Иванов С. Е.1

УДК 621.375

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Одной из проблем лазерных систем локации и зондирования является перегрузка фотоприемника интенсивной засветкой от сигнала обратного (в сторону локатора) рассеяния в «ближней зоне» локатора. Эта интенсивная засветка, обусловлена упругим рассеянием лазерного излучения аэрозольными частицами, всегда присутствующими в земной атмосфере.
Для решения этой проблемы в лазерных системах дальнего радиуса действия применяют высокоскоростные механические затворы, физически блокирующие приемный оптический канал на время возможного прихода сигнала обратного рассеяния от «ближней зоны». Наиболее простым способом решения проблемы перегрузка фотоприемника в «ближней зоне» здесь является применение биаксиальной схемы локации, при использовании которой лазерный пучок входит в поле зрения приемника только на некотором, заранее определенном расстоянии. Такая схема локации позволяет уменьшить интенсивность излучения, рассеянного на атмосферном аэрозоле в «ближней зоне» локатора и избежать засветки фотоприемника.
Размер зоны засветки лазерного локатора можно оценить, сравнивая регистрируемый сигнал, вызванный рассеянием лазерного импульса локатора на атмосферном аэрозоле, с максимальным выходным током фотоприемника.
Наличие зоны засветки (и ее размер) зависят от многих факторов: факторов, прямо или опосредованно зависящих от длины волны излучения (атмосферных факторов - показателей ослабления и рассеяния атмосферы, индикатрисы рассеяния; энергии излучения в импульсе лазера; параметров фотоприемника - спектральной чувствительности, усиления, максимального выходного тока и др.), а также геометрических факторов (расстояния между оптическим осями источника и приемника, расходимости излучения лазера, поля зрения приемника, размеров передающей апертуры и приемного объектива).
Результаты расчетов УФ и видимой области спектра показывают, что при небольшой базе в зависимости от параметров ФЭУ (коэффициента усиления, максимального анодного тока) и параметров атмосферы могут реализовываться или не реализовываться условия появления зоны засветки приемника локатора. В более прозрачной атмосфере, при меньшем усилении ФЭУ и при большем значении максимального анодного тока ФЭУ размеры зоны засветки меньше (или ее нет). На длине волны 0,355 мкм размер зоны засветки в большинстве случаев больше, чем на длине волны 0,532 мкм.
С увеличением базы между оптическими осями источника и приемника зона засветки уменьшается и по результатам расчетов можно выбрать величину базы, обеспечивающую отсутствие зоны засветки в определенном диапазоне значений параметров ФЭУ и земной атмосферы.

Список литературы
1. Карасик В.Е., Орлов В.М. Локационные лазерные системы видения. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 478 с.
2. Оптическая локация // Laser-Portal.ru: Лазерный Портал. Режим доступа: http://www.laserportal.ru/content_686 (дата обращения 12.01.2016).
3. Барышников Н.В. Исследование пространственных характеристик пучка излучения лазера в ближней зоне при его нелинейном взаимодействии со средой распространения // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2011. № 2 (83). C. 3-15. Режим доступа: http://vestnikprib.ru/catalog/laser/hidden/40.html (дата обращения 01.02.2016).
4. Лазерная локация, доплеровские изображения и синтез апертуры // GT: сайт. Режим доступа: http://geektimes.ru/post/262188/ (дата обращения 12.01.2016).
5. Кириллов Н.С., Самохвалов И.В. Применение электрооптических модуляторов для подавленияпомехи от «ближней зоны» при лазерном поляризационном зондировании // Academia: сайт. Режим доступа: www.academia.edu/8884331/ (дата обращения 12.01.2016).
6. Бычков В.В., Пережогин А.С., Шевцов Б.М., Маричев В.Н., Новиков П.В., Черемисин А.А. Сезонные особенности появления аэрозольного рассеяния в стратосфере и мезосфере Камчатки по результатам лидарных наблюдений в 2007-2009 гг. // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2011. Т. 47, № 5. С. 653-659.
7. Невзоров А.В. Автоматизированное зеркало стратосферного аэрозольного лидара для вывода лазерного излучения в атмосферу // Rusnauka.com: сайт. Режим доступа: http://www.rusnauka.com/20_DNII_2012/Phisica/7_114113.doc.htm (дата обращения 12.01.2016).
8. Козинцев В.И., Белов М.Л., Орлов В.М., Городничев В.А., Стрелков Б.В. Основы импульсной лазерной локации. 2-е изд., доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 572 с.
9. Самохвалов И.В. Исследование атмосферы методом лазерного поляризационного зондирования // БШФФ: сайт. Режим доступа: http://bsfp.media-security.ru/bsff2/bb02an4.htm (дата обращения 12.01.2016).
10. Сибирская лидарная станция ИОА СО РАН // Институт оптики атмосферы: сайт. Режим доступа: http://www.iao.ru/ru/resources/equip/sls/(дата обращения 12.01.2016).
11. Лазерное зондирование атмосферы // Образовательный блог – все для учебы: сайт. Режим доступа: http://all4study.ru/raznoe/lazernoe-zondirovanie-atmosfery.html (дата обращения 12.01.2016).
12. Hamamatsu: companywebsite. Режим доступа:http://www.hamamatsu.su/spravochniki/168-fotoelektronnye-umnozhiteli-feun (дата обращения 12.01.2016).
13. Козинцев В.И., Белов М.Л., Городничев В.А., Стрелков Б.В. Расчет яркости фона и ослабления лазерного излучения в ультрафиолетовой области спектра. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 66 с.
14. Зуев В.Е., КрековГ.М. Оптические модели атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 256 с.
15. КрековГ.М., Рахимов Р.Ф. Оптико-локационная модель континентального аэрозоля. Новосибирск: Наука, 1982. 198 с.
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)