Лазерный мир

Иванов С. Е., Федотов Ю. В., Городничев В. А., Белов М. Л., Филимонов П. А. // НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: НАУЧНОЕ ИЗДАНИЕ МГТУ ИМ. Н.Э. БАУМАНА, Номер: 4 Год: 2015 Страницы: 155-170, DOI: 10.7463/0415.0764586 УДК: 551.501

Разработка лазерных систем, предназначенных для работы в условиях земной атмосферы, требует наличия достоверной информации о состоянии атмосферы. Аэрозольные лидары, предназначенные для оперативного мониторинга атмосферы, позволяют дистанционно определять характеристики атмосферного аэрозоля и облачных образований в атмосфере.
На сегодняшний день большинство аэрозольных лидаров работает в видимом диапазоне. Однако, с точки зрения безопасности (прежде всего для глаз) интерес представляет и ультрафиолетовый (УФ) диапазон. Диапазон длин волн вредного воздействия на сетчатку глаза составляет от 0,38 до 1,4 мкм. Лазерное излучение с длинами волн менее 0,38 мкм и свыше 1,4 мкм воздействует на передние среды глаза и является более безопасным, чем лазерное излучение с длинами волн 0,38 – 1,4 мкм.
В работе описывается лазерный измеритель характеристик атмосферных аэрозольных неоднородностей, работающий в УФ спектральном диапазоне на длине волны 0,355 мкм.
В качестве источника излучения в измерителе используется импульсный твердотельный Nd:YAG лазер с полупроводниковой накачкой. В качестве приемного объектива в лазерном измерителе использовался зеркальный объектив, реализованный по схеме Кассегрена и имеющий разъем для присоединения оптоволокна. Излучение от приемного объектива транспортируется по оптическому волокну в оптический блок. Оптический блок служит для спектральной селекции полезного сигнала и преобразования оптического излучения в электрический сигнал.
Для обеспечения возможности совмещения оптических осей приемного объектива и лазерного излучателя, объектив установлен на юстировочной платформе, позволяющей менять наклон и поворот объектива относительно лазера.
Программное обеспечение макета лазерного измерителя разработано в среде графического программирования NI LabVIEW 2012.
Представлены примеры типичного лазерного эхо-сигнала, обратно рассеянного атмосферой, и пространственно-временного распределения коэффициента вариации объемного коэффициента обратного рассеяния атмосферы. Результаты многодневных измерений показывают, что размер регистрируемых аэрозольных неоднородностей в среднем составляет величину ~ 5 м, а коэффициент вариации может достигать значений ~ 8 %.

Источник: http://technomag.bmstu.ru/doc/764586.html