RU106966U1 - MULTI-WAVE LIDAR COMPLEX FOR CONTROL OF THE OPTICAL STATE OF THE ATMOSPHERE - Google Patents

MULTI-WAVE LIDAR COMPLEX FOR CONTROL OF THE OPTICAL STATE OF THE ATMOSPHERE Download PDF

Info

Publication number
RU106966U1
RU106966U1 RU2011109501/28U RU2011109501U RU106966U1 RU 106966 U1 RU106966 U1 RU 106966U1 RU 2011109501/28 U RU2011109501/28 U RU 2011109501/28U RU 2011109501 U RU2011109501 U RU 2011109501U RU 106966 U1 RU106966 U1 RU 106966U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signals
analog
atmosphere
lidar
elastic
Prior art date
Application number
RU2011109501/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Степанович Балин
Геннадий Степанович Байрашин
Григорий Павлович Коханенко
Марина Георгиевна Клемашева
Иоганес Эрнстович Пеннер
Светлана Викторовна Самойлова
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Учреждение Российской академии наук Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2011109501/28U priority Critical patent/RU106966U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU106966U1 publication Critical patent/RU106966U1/en

Links

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

1. Многоволновой лидарный комплекс для контроля оптического состояния атмосферы, содержащий источник лазерного излучения на нескольких длинах волн и расположенный в непосредственной близости от него приемный оптический телескоп, на оптической оси которого последовательно установлены спектроделительный блок в виде интерференционных фильтров и дихроичных зеркал и фотоприемный блок, работающий в аналоговом и счетнофотонном режимах для регистрации сигналов упругого и комбинационного рассеяния, выход которого подключен к системе управления, регистрации и обработки информации, отличающийся тем, что для одновременной регистрации сигналов в спектроделительный блок введены неселективные спектроделители, разделяющие неравномерно световой поток аналоговых и счетнофотонных сигналов упругого рассеяния, а также интерференционные полосовые заградительные фильтры для подавления сигналов упругого рассеяния при регистрации сигналов комбинационного рассеяния. ! 2. Многоволновой лидарный комплекс по п.1, отличающийся тем, что спектроделители разделяют неравномерно световой поток таким образом, что фотоприемники для аналогового и счетнофотонного режимов работают в линейном диапазоне чувствительности. ! 3. Многоволновой лидарный комплекс по п.1, отличающийся тем, что дихроичные зеркала отражают коротковолновое излучение и пропускают длинноволновую часть спектра. 1. A multiwave lidar complex for monitoring the optical state of the atmosphere, containing a laser radiation source at several wavelengths and a receiving optical telescope located in close proximity to it, on the optical axis of which a spectro-splitting unit in the form of interference filters and dichroic mirrors and a photodetecting unit operating in analog and counter-photon modes for recording signals of elastic and Raman scattering, the output of which is connected to the control system Lenia, reception and processing of information, characterized in that for the simultaneous recording of signals in spektrodelitelny block administered nonselective Beamsplitters separating uneven light output of analog and schetnofotonnyh signals elastic scattering and interference bandpass rejection filter to suppress the elastic scattering signals when registration Raman signals. ! 2. The multi-wavelength lidar complex according to claim 1, characterized in that the spectrum dividers distribute the light flux non-uniformly in such a way that the photodetectors for the analog and counter-photon modes operate in a linear sensitivity range. ! 3. The multiwave lidar complex according to claim 1, characterized in that the dichroic mirrors reflect short-wave radiation and pass the long-wave part of the spectrum.

Description

Полезная модель относится к области технологий оптических методов контроля оптико-физических параметров атмосферы и предназначена для дистанционного определения профилей оптических параметров аэрозольных и облачных полей. Модель может быть также использована для решения экологических задач атмосферы, в частности, при картировании пространственно-временного распределения аэрозольных полей антропогенного происхождения в воздушном бассейне промышленного центра, при контроле трансграничных переносов аэрозольных примесей в период лесных пожаров и активной вулканической деятельности.The utility model relates to the field of technology of optical methods for monitoring the optical-physical parameters of the atmosphere and is intended for remote determination of the optical profiles of aerosol and cloud fields. The model can also be used to solve the environmental problems of the atmosphere, in particular, when mapping the spatiotemporal distribution of aerosol fields of anthropogenic origin in the air basin of an industrial center, while controlling the transboundary transport of aerosol impurities during forest fires and active volcanic activity.

В настоящее время для контроля оптического состояния всей толщи атмосферы широко используются многоволновые солнечные фотометры. Наиболее известна совокупность этих фотометров под названием мировая сеть AERONET.Currently, multiwave solar photometers are widely used to monitor the optical state of the entire atmosphere. The most famous combination of these photometers is called the global network AERONET.

Основной недостаток подобного рода аппаратуры заложен в самом принципе измерений, когда фотометрирования солнца представляется только интегральный параметр всей толщи атмосферы и нельзя с высоким пространственным разрешением определить его высотный профиль.The main disadvantage of this kind of equipment is laid down in the measurement principle itself, when only the integral parameter of the entire atmosphere is represented by the photometry of the sun and its altitude profile cannot be determined with high spatial resolution.

Дистанционное лазерное зондирование устраняет этот недостаток и позволяет создать новый класс приборов дистанционного мониторинга атмосферы.Remote laser sensing eliminates this drawback and allows you to create a new class of instruments for remote monitoring of the atmosphere.

Метод лазерного зондирования атмосферы основан на эффектах рассеяния света на молекулах и аэрозольных частицах атмосферы, в том числе и обратном направлении в направлении источника излучения. Это является основой метода дистанционного зондирования при регистрации обратного рассеяния лазерного импульса. Оптический сигнал поступает на приемный оптический телескоп, затем направляется на фотодетектор, где преобразуется в электрический сигнал. Электрический сигнал преобразуется с помощью аналого-цифровых преобразователей или счетчиков фотонов в цифровой вид и направляется для обработки в ПЭВМ, где в соответствии с алгоритмами обработки сигналов извлекают информацию о параметрах атмосферы.The method of laser sensing of the atmosphere is based on the effects of light scattering by molecules and aerosol particles of the atmosphere, including the opposite direction in the direction of the radiation source. This is the basis of the remote sensing method for detecting backscattering of a laser pulse. The optical signal is fed to the receiving optical telescope, then sent to the photodetector, where it is converted into an electrical signal. An electrical signal is converted using analog-to-digital converters or photon counters into a digital form and sent for processing to a personal computer, where, in accordance with the signal processing algorithms, information about atmospheric parameters is extracted.

Многообразие эффектов взаимодействия излучения с атмосферой упругое и комбинационное рассеяния, доплеровское рассеяние, поляризационное зондирование, многоволновое зондирование, однократное и многократное рассеяние обуславливает такое же многообразие способов и устройств зондирования атмосферы.The variety of effects of the interaction of radiation with the atmosphere, elastic and Raman scattering, Doppler scattering, polarization sounding, multiwave sounding, single and multiple scattering causes the same variety of atmospheric sounding methods and devices.

Наиболее простые из них основаны на использовании эффектов упругого рассеяния при зондировании атмосферы на одной длине волны.The simplest of them are based on the use of elastic scattering effects when probing the atmosphere at the same wavelength.

Известно устройство для исследований аэрозольных и облачных полей тропосферы, основанное на использовании лазера с одной длиной зондирования и последующей регистрацией пространственной амплитуды развертки сигнала вдоль трассы зондирования [1].A device for studying aerosol and cloud fields of the troposphere, based on the use of a laser with a single probe length and subsequent registration of the spatial amplitude of the signal sweep along the probe path [1].

Основное предназначение этого устройства заключается в получении информации о высотной стратификации аэрозольных и облачных полей, а также о высотном профиле оптических параметров (коэффициенты общего и обратного рассеяния) атмосферы.The main purpose of this device is to obtain information on the altitude stratification of aerosol and cloud fields, as well as on the altitude profile of the optical parameters (general and backscattering coefficients) of the atmosphere.

Основным недостатком этого устройства являются трудности обработки получаемой информации, поскольку в уравнение лазерного зондирования, которое непосредственно связывает параметры атмосферы с характеристиками сигнала, входят одновременно несколько неизвестных параметров. Тем самым задача обработки сигнала с математической точки зрения является некорректной и приходится накладывать определенные априорные ограничения на свойства самой атмосферы.The main disadvantage of this device is the difficulty in processing the information obtained, since the equation of laser sensing, which directly relates the parameters of the atmosphere to the characteristics of the signal, includes several unknown parameters at the same time. Thus, the problem of signal processing from a mathematical point of view is incorrect and it is necessary to impose certain a priori restrictions on the properties of the atmosphere itself.

Следующим шагом для расширения функциональных возможностей лидара является использование в процессе зондирования двух волн зондирования, при этом регистрация сигналов осуществляется только на этих длинах волн, т.е. используются только эффекты упругого рассеяния.The next step to expand the functionality of the lidar is to use two sensing waves in the sensing process, while the signals are recorded only at these wavelengths, i.e. only elastic scattering effects are used.

Известен двухволновой лидар для зондирования атмосферы, содержащий два лазерных передатчика, оси излучения которых параллельны и приемную систему, включающие последовательно установленные приемный объектив, блок смены интерференционных и нейтральных светофильтров и фотодетекторы, выход которых подключен к блоку регистрации [2].Known two-wave lidar for sensing the atmosphere, containing two laser transmitters, the radiation axes of which are parallel and the receiving system, including a series-mounted receiving lens, a unit for changing interference and neutral filters and photo detectors, the output of which is connected to the recording unit [2].

Недостатком этого устройства является низкая оперативность измерений. Это обусловлено тем, что при каждом акте зондирования на оптической оси объектива приемной системы может быть установлен только один интерференционный фильтр, соответствующий в данный момент времени длине волны работающего передатчика, а затем требуется временной промежуток для замены. Таким образом, производится попеременное зондирование атмосферы. Кроме того, при регистрации сигналов только упругого рассеяния на длинах волн зондирования по прежнему остаются проблемы связанные с решением обратной задачи по восстановлению оптических параметров атмосферы по данным зондирования.The disadvantage of this device is the low measurement efficiency. This is due to the fact that for each sensing event, only one interference filter can be installed on the optical axis of the receiving system lens, which corresponds to the wavelength of the working transmitter at a given time, and then a time period is required for replacement. Thus, alternating sounding of the atmosphere is performed. In addition, when registering only elastic scattering signals at sounding wavelengths, there still remain problems associated with solving the inverse problem of reconstructing the atmospheric optical parameters from sounding data.

Общим недостатком известных устройств использующих только упругое рассеяние являются большие погрешности восстановления оптических параметров и микроструктурных аэрозольных частиц.A common disadvantage of known devices using only elastic scattering are large errors in the restoration of optical parameters and microstructural aerosol particles.

Наиболее перспективными средствами лазерного зондирования атмосферы являются устройства сочетающие прием сигналов как, на посылаемых длинах волн излучения, так и использующих эффекты комбинационного рассеяния света. В большинстве известных систем [3] для этого используют колебательно-вращательный спектр комбинационного рассеяния на молекулах азота и кислорода. Поскольку сечение рассеяния света на этих газах известно, то это позволяет непосредственно из сигналов комбинационного рассеяния без всяких априорных допущений о свойствах атмосферы определять оптические параметры среды.The most promising means of laser sensing of the atmosphere are devices combining the reception of signals both at the transmitted wavelengths of radiation and using the effects of Raman scattering. In most known systems [3], the vibrational-rotational spectrum of Raman scattering by nitrogen and oxygen molecules is used for this. Since the cross section for scattering of light by these gases is known, this allows directly to determine the optical parameters of the medium directly from the Raman scattering signals without any a priori assumptions about the properties of the atmosphere.

Аналогом лидарной системы для многоволнового зондирования атмосферы является лидар Института физики Академии наук (Беларусь) [3]. Данное устройство состоит из источника лазерного излучения, генерирующего одновременно световые импульсы на трех длинах волн: 1064, 532 и 355 нм, приемного телескопа с набором интерференционных фильтров, позволяющих селектировать эти оптические сигналы, фотодетекторов, подключенных через блоки регистрации электрических сигналов к ПЭВМ.An analogue of the lidar system for multiwave sounding of the atmosphere is the lidar of the Institute of Physics of the Academy of Sciences (Belarus) [3]. This device consists of a laser radiation source that simultaneously generates light pulses at three wavelengths: 1064, 532 and 355 nm, a receiving telescope with a set of interference filters that allow you to select these optical signals, photodetectors connected via electrical signal recording units to a PC.

Основным недостатком этого многоволнового лазерного устройства является отсутствие каналов комбинационного рассеяния света, что не позволяет независимым образом определять оптические параметры атмосферы.The main disadvantage of this multi-wavelength laser device is the absence of Raman channels, which does not allow independent determination of the optical parameters of the atmosphere.

Ближайшим аналогом многоволнового лидарного комплекса для контроля оптического состояния атмосферы является лидар, описанный в работе [4]. Данное устройство состоит из источника лазерного излучения на базе Nd-лазера (532; 1064 нм) и трех приемных телескопов, расположенных в непосредственной близости от источника излучения. Эти три телескопа предназначены для раздельной регистрации сигналов упругого и комбинационного рассеяния, обладают различными углами поля зрения. Кроме того, в этих приемных телескопах раздельно установлены фотодетекторы, работающие в аналоговом и счетно-фотонном режимах работы.The closest analogue of the multiwave lidar complex for monitoring the optical state of the atmosphere is the lidar described in [4]. This device consists of a laser radiation source based on an Nd laser (532; 1064 nm) and three receiving telescopes located in the immediate vicinity of the radiation source. These three telescopes are designed for separate registration of elastic and Raman scattering signals; they have different angles of field of view. In addition, photodetectors operating in analog and counting-photon modes are separately installed in these receiving telescopes.

Основным недостатком прототипа, вследствие использования в лидаре трех различных оптических приемных телескопа является то, что лидарные сигналы проходит не один оптический путь, поскольку находятся не на одной оптической оси. Вследствие этого возникают погрешности измерений, обусловленные как атмосферной неоднородностью, так и тем, что лидарные сигналы формируются с различными геометрическими функциями телескопов в ближней зоне.The main disadvantage of the prototype, due to the use of three different optical receiving telescopes in the lidar, is that lidar signals travel more than one optical path, since they are not on the same optical axis. As a result, measurement errors arise due to both atmospheric inhomogeneity and the fact that lidar signals are formed with various geometric functions of telescopes in the near field.

Предполагаемая полезная модель устраняет этот недостаток, обеспечивая прием всех сигналов упругого и комбинационного рассеяния на одном приемном телескопе.The proposed utility model eliminates this drawback by providing all elastic and Raman scattering signals at a single receiving telescope.

Решение поставленной задачи достигается следующим образом.The solution to this problem is achieved as follows.

Для того, чтобы одновременно регистрировать все сигналы на одном приемном телескопе в спектроделительный блок в виде интерференционных фильтров и дихроичных зеркал и фотоприемный блок, работающий в аналоговом и счетнофотонном режимах для регистрации сигналов упругого и комбинационного рассеяния, введены неселективные спектроделители, разделяющие неравномерно световой поток аналоговых и счетнофотонных сигналов упругого рассеяния, а также интерференционные полосовые заградительные фильтры для подавления сигналов упругого рассеяния при регистрации сигналов комбинационного рассеяния. При этом спектроделители разделяют неравномерно световой поток таким образом, что фотоприемники для аналоге и счетнофотонного режимов работают в линейном диапазоне чувствительности, а дихроичные зеркала отражают коротковолновое излучение и пропускают длинноволновую часть спектра.In order to simultaneously register all signals at one receiving telescope into a spectro-splitting unit in the form of interference filters and dichroic mirrors and a photodetecting unit operating in analog and countable-photon modes for recording elastic and Raman scattering signals, non-selective spectro-splitters are introduced that divide the uneven light flux of analog and countable-photon signals of elastic scattering, as well as interference bandpass barriers to suppress elastic scattered signals I for registration Raman signals. At the same time, the spectrum dividers divide the light flux non-uniformly so that the photodetectors for the analogue and counter-photon modes operate in the linear sensitivity range, and dichroic mirrors reflect short-wave radiation and pass the long-wave part of the spectrum.

В Институте оптики атмосферы СО РАН разработан и создан многоволновой стационарный лидар, в котором полностью реализована схема одновременного наблюдения лидарных сигналов упругого и комбинационного рассеяния при облучении среды на лазерных длинах волн 1064, 532 и 355 нм. Лидар построен на основе лазера LOTIS-2135 на Nd:YAG и приемного зеркального телескопа системы Кассегрена диаметром 300 мм. Основные параметры лидара: энергия излучения на длинах волн: 1064 нм - 140 мДж, 532 нм - 120 мДж, 355 нм - 40 мДж. Диаметр зондирующего пучка 50 мм, расходимость 0.5 мрад. Поле зрения приемника 1 мрад. Кроме эхо-сигналов упругого рассеяния, лидар регистрирует сигналы комбинационного рассеяния (КР) на молекулярном азоте (387 нм и 607 нм) и в дальнейшем КР водяным паром (407 нм).At the Institute of Atmospheric Optics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, a multiwave stationary lidar has been developed and created, in which the scheme for the simultaneous observation of lidar signals of elastic and Raman scattering upon irradiation of the medium at laser wavelengths of 1064, 532 and 355 nm is fully implemented. The lidar is built on the basis of the LOTIS-2135 Nd: YAG laser and a receiving Cassegrain reflecting telescope with a diameter of 300 mm. The main parameters of the lidar are: radiation energy at wavelengths: 1064 nm - 140 mJ, 532 nm - 120 mJ, 355 nm - 40 mJ. The diameter of the probe beam is 50 mm, the divergence is 0.5 mrad. The field of view of the receiver is 1 mrad. In addition to echo signals of elastic scattering, the lidar registers Raman signals with molecular nitrogen (387 nm and 607 nm) and subsequently Raman with water vapor (407 nm).

Принципиальная оптическая схема лидара приведена на рисунке.Schematic diagram of the lidar is shown in the figure.

DP1 - дихроичная пластинка, отражение 355, 387 и 407 нм на уровне 98%.DP1 - dichroic plate, reflection of 355, 387 and 407 nm at 98%.

NF1 - фильтр, обрезающий излучение 532 нм (<0.01%).NF1 is a filter that cuts off radiation at 532 nm (<0.01%).

DP2 - дихроичная пластинка, отражение излучения 355 нм (99%).DP2 is a dichroic plate, the reflection of radiation is 355 nm (99%).

NF2 - фильтр, обрезающий излучение 355 нм (<0.02%).NF2 is a filter that cuts off radiation at 355 nm (<0.02%).

GP1 - стеклянная пластина, отделение 4% излучения 387 нм.GP1 - glass plate, separation of 4% radiation 387 nm.

DP3 - дихроичная пластинка, отражение излучения 532 и 607 нм (98%).DP3 - dichroic plate, reflection of radiation 532 and 607 nm (98%).

GF1 - стеклянный фильтр ЖС11 для подавления излучения 355 нм (<0.01%).GF1 - ZhS11 glass filter to suppress radiation 355 nm (<0.01%).

DP4 - дихроичная пластинка, отражение излучения 532 нм.DP4 - dichroic plate, reflection of radiation 532 nm.

GP2 - стеклянная пластина, отделение 4% излучения 532 нм на счетный канал.GP2 - glass plate, separation of 4% radiation 532 nm into the counting channel.

GF2 - стеклянный фильтр КС15 для подавления излучения 355 и 532 нм.GF2 - KC15 glass filter to suppress radiation of 355 and 532 nm.

IF - узкополосные интерференционные фильтры.IF - narrow-band interference filters.

Система спектрального разделения принимаемых сигналов основана на последовательном расщеплении пучка с помощью дихроичных пластинок (DP). Ослабление излучения возбуждающей линии с помощь обрезающих (NF) фильтров в сумме с интерференционными светофильтрами, установленными на каждом фотоприемнике, позволяет осуществить подавление возбуждающего излучения (355 и 532 нм) на каналах комбинационного рассеяния на уровне 10-10 для 387 и 407 нм, и 10-6 для 607 нм, и на уровне 10-7 для канала 1064 нм.The system of spectral separation of the received signals is based on sequential splitting of the beam using dichroic plates (DP). The attenuation of the radiation of the exciting line with the help of cut-off (NF) filters in total with interference filters installed on each photodetector allows the suppression of the exciting radiation (355 and 532 nm) on the Raman channels at the level of 10 -10 for 387 and 407 nm, and 10 -6 for 607 nm, and at 10 -7 for the channel 1064 nm.

Сигналы упругого рассеяния на 355 нм и 532 нм регистрируются в токовом режиме фотоэлектронными умножителями ФЭУ-84 с оригинальными (разработка ИОА) блоками питания, позволяющими устранять влияние фоновых солнечных засветок на чувствительность ФЭУ.Elastic scattering signals at 355 nm and 532 nm are recorded in the current mode by FEU-84 photomultiplier tubes with original (developed by IOA) power supplies, which make it possible to eliminate the influence of background solar illumination on the sensitivity of the PMT.

Оцифровка аналоговых сигналов на длинах волн 355 нм и 532 нм производится 12-разрядными АЦП с пространственным разрешением от 1,5 м. Сигнал на 1064 нм регистрируется фотоприемным модулем ЛФД-30956-ТЕ, в состав которого входит лавинный фотодиод С30956Е Perkin&Elmer с микрохолодидьником и 14-разрядным АЦП. Сигналы комбинационного рассеяния регистрируются фотоприемными модулями Н5783Р (Hamamatsu), с усилителями разработки ИОА и счетной платой PMS-400A (Becker&Hickl GmbH), позволяющей проводить счет фотонов до частоты 800 МГц с пространственным разрешением 37.5 м. Для корректного сравнения сигналов комбинационного и упругого рассеяния часть (около 5%) излучения на 355 нм и 532 нм отводится в аналогичные счетные каналы. При частоте повторения импульсов лазера 10 Гц и накоплении фотонов в течение 30 мин. сигналы КР на молекулярном азоте в отсутствие облачности уверенно регистрируются до высоты тропопаузы. Пробные сигналы КР водяным паром на длине волны 407 нм показывают возможность регистрации водяного пара до высот 2-4 км в зависимости от синоптических условий.The analog signals are digitized at wavelengths of 355 nm and 532 nm by 12-bit ADCs with a spatial resolution of 1.5 m or more. The signal at 1064 nm is detected by the LFD-30956-TE photodetector module, which includes the C30956E Perkin & Elmer avalanche photodiode with a microcool and 14 -bit ADC. Raman signals are recorded by H5783P photodetector modules (Hamamatsu), with IOA amplifiers and a PMS-400A counting board (Becker & Hickl GmbH), which allows photons to be counted up to 800 MHz with a spatial resolution of 37.5 m. For correct comparison of Raman and elastic scattering signals, part ( about 5%) of radiation at 355 nm and 532 nm is allocated to similar counting channels. At a laser pulse repetition rate of 10 Hz and photon accumulation for 30 minutes Raman signals on molecular nitrogen in the absence of cloudiness are confidently recorded up to the height of the tropopause. Test Raman signals with water vapor at a wavelength of 407 nm show the possibility of detecting water vapor up to heights of 2-4 km, depending on synoptic conditions.

Литература:Literature:

1. Bairashin G.S., Balin Yu.S., Ershov A.D., Kokhanenko G.P., Penner I.E. Lidar "LOZA-MS" for investigation of aerosol fields in troposphere. // Optical Engineering. 2005. V.44 (7). P.071209-1-071209-7.1. Bairashin G.S., Balin Yu.S., Ershov A.D., Kokhanenko G.P., Penner I.E. Lidar "LOZA-MS" for investigation of aerosol fields in troposphere. // Optical Engineering. 2005. V. 44 (7). P.071209-1-071209-7.

2. Авторское свидетельство №801721, авторы: Балин Ю.С., Кауль Б.В., Самохвалов И.В., Зуев В.Е., Жильцов В.И., Козинцев В.И. «Двухволновой оптический локатор для зондирования атмосферы»2. Copyright certificate No. 801721, authors: Balin Yu.S., Kaul B.V., Samokhvalov I.V., Zuev V.E., Zhiltsov V.I., Kozintsev V.I. “Two-wave optical locator for sensing the atmosphere”

3. Bösenberg J., Ansmann A., Baldasano J., Balis D., Böckmann C., Calpini В., Chaikovsky A., Flamant P., Hagard A., Mitev V., Papayannis A., Pelon J., Resendes D., Schneider J., Spinelli, Trickle Т., Vaughan G., Visconti G., Wiegner M. EARLINET-A European aerosol research lidar network // Advances in Laser Remote sensing: Selected papers 20-th Int. Laser Radar Conference (ILRC). Vichi. France. 10-14 July 2000. 2000. P.155-158.3. Bösenberg J., Ansmann A., Baldasano J., Balis D., Böckmann C., Calpini B., Chaikovsky A., Flamant P., Hagard A., Mitev V., Papayannis A., Pelon J., Resendes D., Schneider J., Spinelli, Trickle T., Vaughan G., Visconti G., Wiegner M. EARLINET-A European aerosol research lidar network // Advances in Laser Remote sensing: Selected papers 20-th Int. Laser Radar Conference (ILRC). Vichi. France 10-14 July 2000.2000. P.155-158.

4. Toshiyuki Murayama, Hajime Okamoto, Naoki Kaneyasu, Hiroki Kamataki, and Kazuhiko Miura. Application of lidar depolarization measurement in the atmospheric boundary layer: Effects of dust and sea-salt particles // Journal of Geophysical Research, vol.104, no. d24, pages 31, 781-31, 792, December 27, 19994. Toshiyuki Murayama, Hajime Okamoto, Naoki Kaneyasu, Hiroki Kamataki, and Kazuhiko Miura. Application of lidar depolarization measurement in the atmospheric boundary layer: Effects of dust and sea-salt particles // Journal of Geophysical Research, vol. 104, no. d24, pages 31, 781-31, 792, December 27, 1999

Claims (3)

1. Многоволновой лидарный комплекс для контроля оптического состояния атмосферы, содержащий источник лазерного излучения на нескольких длинах волн и расположенный в непосредственной близости от него приемный оптический телескоп, на оптической оси которого последовательно установлены спектроделительный блок в виде интерференционных фильтров и дихроичных зеркал и фотоприемный блок, работающий в аналоговом и счетнофотонном режимах для регистрации сигналов упругого и комбинационного рассеяния, выход которого подключен к системе управления, регистрации и обработки информации, отличающийся тем, что для одновременной регистрации сигналов в спектроделительный блок введены неселективные спектроделители, разделяющие неравномерно световой поток аналоговых и счетнофотонных сигналов упругого рассеяния, а также интерференционные полосовые заградительные фильтры для подавления сигналов упругого рассеяния при регистрации сигналов комбинационного рассеяния.1. A multiwave lidar complex for monitoring the optical state of the atmosphere, containing a laser radiation source at several wavelengths and a receiving optical telescope located in close proximity to it, on the optical axis of which a spectro-splitting unit in the form of interference filters and dichroic mirrors and a photodetecting unit operating in analog and counter-photon modes for recording signals of elastic and Raman scattering, the output of which is connected to the control system Lenia, reception and processing of information, characterized in that for the simultaneous recording of signals in spektrodelitelny block administered nonselective Beamsplitters separating uneven light output of analog and schetnofotonnyh signals elastic scattering and interference bandpass rejection filter to suppress the elastic scattering signals when registration Raman signals. 2. Многоволновой лидарный комплекс по п.1, отличающийся тем, что спектроделители разделяют неравномерно световой поток таким образом, что фотоприемники для аналогового и счетнофотонного режимов работают в линейном диапазоне чувствительности.2. The multi-wavelength lidar complex according to claim 1, characterized in that the spectrum dividers distribute the light flux non-uniformly in such a way that the photodetectors for the analog and counter-photon modes operate in a linear sensitivity range. 3. Многоволновой лидарный комплекс по п.1, отличающийся тем, что дихроичные зеркала отражают коротковолновое излучение и пропускают длинноволновую часть спектра.
Figure 00000001
3. The multiwave lidar complex according to claim 1, characterized in that the dichroic mirrors reflect short-wave radiation and pass the long-wave part of the spectrum.
Figure 00000001
RU2011109501/28U 2011-03-14 2011-03-14 MULTI-WAVE LIDAR COMPLEX FOR CONTROL OF THE OPTICAL STATE OF THE ATMOSPHERE RU106966U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109501/28U RU106966U1 (en) 2011-03-14 2011-03-14 MULTI-WAVE LIDAR COMPLEX FOR CONTROL OF THE OPTICAL STATE OF THE ATMOSPHERE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109501/28U RU106966U1 (en) 2011-03-14 2011-03-14 MULTI-WAVE LIDAR COMPLEX FOR CONTROL OF THE OPTICAL STATE OF THE ATMOSPHERE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU106966U1 true RU106966U1 (en) 2011-07-27

Family

ID=44753886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011109501/28U RU106966U1 (en) 2011-03-14 2011-03-14 MULTI-WAVE LIDAR COMPLEX FOR CONTROL OF THE OPTICAL STATE OF THE ATMOSPHERE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU106966U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109343080A (en) * 2018-12-19 2019-02-15 中国科学院合肥物质科学研究院 Using the method and radar system of the Raman lidar detection steam of heterodyne technology
RU188541U1 (en) * 2018-09-27 2019-04-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) MULTIWAVE LIDAR FOR SENSING ATMOSPHERE
RU201401U1 (en) * 2020-07-31 2020-12-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) MULTI-CHANNEL MULTIWAVE LIDAR FOR SENSING THE ATMOSPHERE
RU202521U1 (en) * 2020-10-02 2021-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) FLUORESCENT MULTIWAVE LIDAR
RU208185U1 (en) * 2021-08-25 2021-12-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук Multi-wavelength Raman lidar for atmospheric sounding

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188541U1 (en) * 2018-09-27 2019-04-16 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) MULTIWAVE LIDAR FOR SENSING ATMOSPHERE
CN109343080A (en) * 2018-12-19 2019-02-15 中国科学院合肥物质科学研究院 Using the method and radar system of the Raman lidar detection steam of heterodyne technology
CN109343080B (en) * 2018-12-19 2023-08-18 中国科学院合肥物质科学研究院 Method for detecting water vapor by Raman laser radar adopting heterodyne technology and radar system
RU201401U1 (en) * 2020-07-31 2020-12-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) MULTI-CHANNEL MULTIWAVE LIDAR FOR SENSING THE ATMOSPHERE
RU202521U1 (en) * 2020-10-02 2021-02-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) FLUORESCENT MULTIWAVE LIDAR
RU208185U1 (en) * 2021-08-25 2021-12-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук Multi-wavelength Raman lidar for atmospheric sounding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU188541U1 (en) MULTIWAVE LIDAR FOR SENSING ATMOSPHERE
RU106966U1 (en) MULTI-WAVE LIDAR COMPLEX FOR CONTROL OF THE OPTICAL STATE OF THE ATMOSPHERE
Wandinger et al. EARLINET instrument intercomparison campaigns: overview on strategy and results
JP2021503085A5 (en)
CN104122562A (en) Multiband Raman-fluorescence laser radar system
WO2020063073A1 (en) Laser radar system apparatus for multi-wavelength measurement of atmospheric carbon dioxide concentration and vertical aerosol profile
CN108956432B (en) Flow type high-speed super-resolution imaging device and method based on structured light
CN102253012B (en) Device and method for measuring extinction coefficient of black carbon aerosol
CN107356939B (en) High-low altitude double-receiving ozone differential absorption laser radar device
CN106569227B (en) Atmospheric aerosol particulate matter detecting laser radar and inversion method
CN110095423B (en) Multichannel pollution emission emergency telemetry imaging system and method
CN106646429B (en) A kind of device and method of the self-calibration geometrical factor for laser radar
RU177419U1 (en) Lidar for remote measurement of temperature and humidity with minimal dead zone sounding
CN102854514A (en) Near field coaxial double-visual-field Mie scattering atmosphere lidar
Dionisi et al. Water vapor observations up to the lower stratosphere through the Raman lidar during the Maïdo Lidar Calibration Campaign
RU116652U1 (en) LIDAR COMPLEX FOR CONTROL OF THE OPTICAL STATE OF THE ATMOSPHERE
Kong et al. Three-wavelength polarization Scheimpflug lidar system developed for remote sensing of atmospheric aerosols
RU208185U1 (en) Multi-wavelength Raman lidar for atmospheric sounding
RU132902U1 (en) LIDAR-PHOTOMETRIC COMPLEX OF REMOTE SENSING OF THE ATMOSPHERE
RU2510498C1 (en) Determination of dust particle concentration nd mean size
Liu et al. Double-receiver-based pure rotational Raman LiDAR for measuring atmospheric temperature at altitudes between near ground and up to 35 km
RU2478192C2 (en) Method for optical remote detection of compounds in medium
CN203786295U (en) Vibrational-rotational Raman-Mie scattering multi-wavelength laser radar system
RU201401U1 (en) MULTI-CHANNEL MULTIWAVE LIDAR FOR SENSING THE ATMOSPHERE
RU203201U1 (en) MULTIAPERTURE MULTIWAVE LIDAR FOR SENSING THE ATMOSPHERE

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170315