Многоволновый лидар для зондирования атмосферы

Многоволновый лидар для зондирования атмосферы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано для дистанционньсх измерений оптических и микрофизических параметров атмосферы. Цель изобретения - noBboneiAle оперативности и точности измерений путем увеличения количества одновременно измеряемых параметров. В фокальной плоскости приемного объектива О установлены диафрагмы с детекторами Р, число которых п равно числу лазерных источников U излучения В результате формируется п-лепестковая диаграмма направленности антенны лидара, роль которой играет приемный объектив О. Оптическая ось каждого источника U расположена в плоскости, проходящей через оптическую ось приемного объектива О и центр соответствухяцего детектора, и повернута относительно оси объектива О на некоторый угол (f . Размещение центра каждой диафрагмы с детектором с противоположной соответствующему лазерному источнику стороны оптической оси приемного объектива на определенном расстоянии способствует тому, что на i-й детектор Р; поступает рассеянное излучение только от i-ro источника Uj . Электрические сигналы с детекторов поступают в соответствующие каналы блока регистрации. Привегдены пределы, в которых выбирается угол (. 1 ил. с w 4; ел 00 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (I I I (51) 5 С 01 И 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A STOPCKOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 1 5. 03. 93. Б юл. t" 1 0 (21) 3822326/10 (22) 10. 12. 84 (71) Институт оптики атмосферы СО АН

СССР (72) Б.В.Кауль (56) Гришин А,И. Лидарные исследования атмосферы в прибрежнои районе, сб. Проблемы дистанционного зондиро. вания атиосферы, Томск, 1976, с,33-41. .Авторское свидетельство СССР

Ф 720961 кл, С 01 M 1/00, 1971. (54) МНОГОВОЛНОВЫИ ЛИЛАР ДЛЯ ЗОНДИРОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ (57) Изобретение может быть использовано для дистанционных измерений оптических и микрофизических параметров атмосферы. Цель изобретения— повышение оперативности и точности измерений путем увеличения количества одновременно измеряемых параметров °

В фокальной плоскости приемного объектива О установлены диафрагмы с детекторами Р, число которых п равно числу лазерных источников U излучения В результате формируется и-лепестковая диаграмма направленности антенны лидара, роль которой играет приемный объектив О. Оптическая ось каждого источника U расположена в плоскости, проходящей через оптическую ось приемного объектива О н центр соответствующего детектора, и повернута относительно оси объектива 0 на некоторый угол . Размещение центра каждой диафрагмы с детектором с противоположной соответствующему лазерному источнику стороны оптической оси приемного объектива на определенном расстоянии способствует тому, что д

Л на i-й детектор Ф; поступает рассеянное излучение только от i-ro источника U . Электрические сигналы с детекторов Ф поступают в соответствующие каналы блока регистрации. Приведены пределы, в которых выбирается угол Q °

1Зч5861 г

Изобретение относится к технике оптического зондирования атмосферы и может быть использовано в области метеорологии, атмосферной оптики и охраны природной среды для дистанционных измерений оп ических и микрофизических параметров атмосферы.

Цель изобретения - повышение опе;ративиости и точности измерений путем увеличения Количества измеряемых одновременно параметров.

На чертеже приведена схема многоволнового лидара для зондирования атмосферы (для случая пяти длин волн эонднруеиого излучения).

Многоволновый лидар содержит ла3epHbl8 НсТо пп п излучения 11,, ° ° ° ° 13., приемный объектив О, диаграммы D, ° ° °,Dz с детектораин 4,, ° Ф н блок регистрации (на чертеже не показан).

Иноговолновый лидар для зондирования атмосферы работает следующим. образом.

Кзлученяе, например, первого излучателя (показано пунктирной стрелкой) рассеивается атиосфернаии коипонентаии. Рассеянное излучение собирается н фокуснЩ ется объективом э область

nepboN диафрагмы, роль которой состоит в тои, чтобы отсечь излучение, приходящее с других направлеа4й, в частности излучение 4она и рассеянного под углами, отличныии от 180, излучения других излучателей, Далее, рассеянное излучение первого излучателя попадает на чувствительную площадку фотодетектора, преобразуется в нем в электрический сигнал, который поступает в первый канал пятнканальной системы регистрации. Аналогично работают остальные четыре канала лидара. Смысл расположения элементов устройства состоит в тои, что размещение в фокальной плоскости приемного объектива и диафрагм формирует и-лепестковую диаграмиу направленности антенны лидара, роль которой играет объектив. Взаимное расположение диафрагм в лазерных источников излучения таково, что формируемый i-ой диафрагмой лепесток, перекрывает диаграмму направленности только одного, соответствующего этой диафрагме i-ro ucточника лазерного излучения. В результате на i-й детектор поступает рассеянное излучение только .-ro источника лазерного излучения.

Предлагаемое изобретение позволяет существенно уменьшить габариты лидара по сравнению с многообъективными аналогами многочастотного лидара и одновременно удешевить его стоимость.

10

Формула иэобрете ния лазерному источнику излучения стороны оптической оси приемного объектива на расстоянии р-Е tpp, где и — количество лазерных источников излучения;

d „, - наибольший диаметр диаф-: рагмы;

d „«наименьший диаметр диафрагиы;

А — диаметр приемного объектива;

f - фокусное расстояние объектива.

55

Иноговолновый лидар для зондирова15 ния атмосферы, содержащий лазерные источники излучения, приемный объектив, в фокальной плоскости которого расположена диафрагма с детектором, выход которого соединен с блоком рез0 гистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности и точности измерения, в Фокальйой плоскости приемного объектива установлены дополнительные диафрагмы р5 с детекторами, общее количество ко. торых равно числу лазерных источни- ков излучения, при этом выходы детек- торов дополнительных диафрагм соединены с блоком регистрации, оптическая

30.ocb каждого иэ лазерных источников излучения расположена в плоскости, Г проходящей через оптическую ось при- емного объектива и центр детектором, соответствующей этому лазерному ис35 точннку, причем оптическая ось лазер ного источника излучения повернута в укаэанной плоскости от оптической оси приемного объектива на угол, nd маме лежащий в пределах от — — — до

40 166

2 И а»» а центр диафрагмы с детектором расположен с противоположной

1345861

1, f

Составитель В.Досов

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Федорова

ЮФВФЮ

Заказ 1958

Тираж, Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4