JP7477919B2 - 気象観測用ライダー - Google Patents
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Description
まず以降の実施形態に共通する基本構成について説明する。図1に、本実施形態における気象観測ライダーの基本構成を示す。図1に示すように本実施形態の気象観測ライダー100は、大きく、送信装置1と受信装置2とを備える。本実施形態は、特に受信装置2の詳細に関する。
実施形態1は、特に上記除去素子として、回折素子の後段に配置され、回折された散乱光のうち弾性散乱光を除去するスリットを備える例に関する。
図2は、実施形態1における気象観測ライダー100の分光部24の構成を示す。図2に示すように、実施形態1の分光器24は、入射レンズ202、第1スリット204、凹面鏡206、第1回折格子208、凹面鏡210、第2スリット212、ミラー214、凹面鏡216、第2回折格子218、凹面鏡220、及び検出器220を備える。上記の共通光学要素としては、第1回折格子208及び第2回折格子218が上記回折格子に相当し、第2スリット212が上記除去素子に相当し、検出器222が上記検出器に相当する。
実施形態2は、特に散乱光から前記弾性散乱光を減衰させる検光子をさらに備える点で上記実施形態1と異なる。
図3は、実施形態3における気象観測ライダー100の分光部24bの構成を示す。図3に示すように、実施形態2の分光器24bは、入射レンズ202の前段に検光子201を備える。また第2スリット212に代えてミラー211を配置してある。その他の構成要素は、上記実施形態1と同じであり、同じ符号を付してその説明は省略する。
実施形態3は、特に除去素子としてノッチフィルタを用いた点で上記実施形態と異なる。
図4は、実施形態3における気象観測ライダー100の分光部24cの構成を示す。図4に示すように、実施形態3の分光器24cは、第1回折格子208の前段にノッチフィルタ207を備える。その他の構成要素は、上記実施形態1と同じであり、同じ符号を付してその説明は省略する。上記の共通光学要素としては、第1回折格子208及び第2回折格子218が上記回折格子に相当し、ノッチフィルタ207が上記除去素子に相当し、検出器222が上記検出器に相当する。
実施形態4は、特に除去素子としてバンドパスフィルタを用いた点で上記実施形態と異なる。
図5は、実施形態4における気象観測ライダー100の分光部24dの構成を示す。図5に示すように、実施形態4の分光器24dは、第1回折格子208の前段にバンドパスフィルタ209を備える。その他の構成要素は、上記実施形態1と同じであり、同じ符号を付してその説明は省略する。但し、実施形態1の構成要素のうち、凹面鏡210、第2スリット212、ミラー214、凹面鏡216を削除してある。上記の共通光学要素としては、第1回折格子208及び第2回折格子218が上記回折格子に相当し、バンドパスフィルタ209が上記除去素子に相当し、検出器222が上記検出器に相当する。
実施形態5は、特に除去素子としてノッチフィルタを用いた変形例に関する。
図6は、実施形態5における気象観測ライダー100の分光部24eの構成を示す。図6に示すように、実施形態5の分光器24eは、第1回折格子208の前段にノッチフィルタ207を備える点で実施形態3と同じであるが、第1回路格子208以降の構成要素のうち、凹面鏡210、ミラー211、ミラー214、凹面鏡216、第2回折格子218を削除してある。上記の共通光学要素としては、第1回折格子208が上記回折格子に相当し、ノッチフィルタ207が上記除去素子に相当し、検出器222が上記検出器に相当する。
実施形態6は、特に除去素子としてバンドパスフィルタを用いた変形例に関する。
図7は、実施形態6における気象観測ライダー100の分光部24fの構成を示す。図7に示すように、実施形態6の分光器24fは、第1回折格子208の前段にバンドパスフィルタ209を備える点で実施形態4と同じであるが、第1回路格子208以降の構成要素のうち、第2回折格子218に代えて、ミラー217を配置してある点で実施形態4と異なる。上記の共通光学要素としては、第1回折格子208が上記回折格子に相当し、バンドパスフィルタ209が上記除去素子に相当し、検出器222が上記検出器に相当する。
実施形態7は、特にマスクを備えた点で上記実施形態と異なる。
図8は、実施形態7における気象観測ライダー100の分光部24gの構成を示す。図8に示すように、分光器24gは、検出器222の入射面にマスク224を備える点で、上記実施形態と異なる。図8では、凹面鏡220の前段の構成について図示を省略しており、上記実施形態の各構成を適宜適用可能である。
実施形態8は、マスクに代えてノッチフィルタを備えた点で上記実施形態7と異なる。
図9は、実施形態8における気象観測ライダー100の分光部24hの構成を示す。図9に示すように、分光器24hは、検出器222の入射面にノッチフィルタ226を備える点で、上記実施形態7と異なる。図9では、凹面鏡220の前段の構成について図示を省略しており、上記実施形態の各構成を適宜適用可能である。
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
Claims (11)
- レーザ光の散乱光を観測する気象観測ライダーであって、
散乱光に含まれる回転ラマン散乱光を回折させる回折格子と、
回折された前記回転ラマン散乱光を検出する検出器と、
前記散乱光に含まれる弾性散乱光を専ら除去する除去素子と、
を備え、
前記検出器は、弾性散乱光の波長に対して短い波長を有する複数の回転ラマン散乱光、及び弾性散乱光の波長に対して長い波長を有する複数の回転ラマン散乱光の各々を検出するアレー型検出器であり、
前記気象観測ライダーは、前記各々検出された弾性散乱光の波長に対して短い波長を有する複数の回転ラマン散乱光、及び弾性散乱光の波長に対して長い波長を有する複数の回転ラマン散乱光に基づいて気温測定を行う、
気温測定用の気象観測ライダー。 - 前記除去素子は、前記回折格子の後段に配置されるスリットであって、回折された前記散乱光のうち前記弾性散乱光を除去するスリットである、
請求項1に記載の気象観測ライダー。 - 前記除去素子は、前記回折格子の前段に配置されるノッチフィルタであって、前記散乱光のうち前記弾性散乱光の通過を阻止または抑制するノッチフィルタである、
請求項1または2に記載の気象観測ライダー。 - 前記除去素子は、前記回折格子の前段に配置されるバンドパスフィルタであって、前記散乱光のうち前記弾性散乱光の反射を阻止または抑制するバンドパスフィルタである、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の気象観測ライダー。 - 前記散乱光から前記弾性散乱光を減衰させる検光子をさらに備える、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の気象観測ライダー。 - 前記回折格子により回折された回折光をさらに回折させる追加回折格子をさらに備える、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の気象観測ライダー。 - 前記レーザ光の波長が200~280nmである、
請求項6に記載の気象観測ライダー。 - 前記検出器に入射する検出光に残留する前記弾性散乱光を遮断または減衰させるマスクをさらに備える、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の気象観測ライダー。 - 前記検出器に入射する検出光に残留する前記弾性散乱光の通過を阻止または抑制するノッチフィルタをさらに備える、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の気象観測ライダー。 - 光路に沿って1以上の凹面鏡を備える、
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の気象観測ライダー。 - 光路に沿って1以上の平面鏡を備える、
請求項1乃至10のいずれか一項に記載の気象観測ライダー。
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