RU1616318C - Способ определени структурной характеристики флуктуаций показател преломлени атмосферы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к атмосферной оптике и может быть использовано дл  измерени  характеристик турбулентных аэрозольных меоднородностей. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  структурной характеристики показател  преломлени  Сп путем учета флуктуации коэффициента обратного рассе ни  за врем  измерени . Дл  достижени  поставленной цели одновременно принимают полный поток рассе нного излучени , прошедшего входную апертуру, и выделен2 ный из него поток площадью л F A/L , (F - фокусное рассто ние приемной системы, L - дальность зондировани , А - дпина волны зондирующего излучени ) измер ют относительные дисперсии флуктуаци1Д интенсивности обоих потоков и по их разности определ ют структурную характеристику показател  преломлени . 1 ил. сл с

Description

Способ относитс  к оптическому зондированию атмосферы и может быть использован дл  измерени  характеристик турбулентных неоднюродностей, а также в метеорологии дл  статистических измерений профилей интенсивности турбулентности .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений.

Способ заключаетс  в посыпке в исследуемую среду зондирующего лазерного излучени , приеме рассе нного этой средой излучени  через входную апертуру приемной системы и одновременное преобразование в электрический сигнал как полного потока этого излучени  , так и потока, площадь поперечного сечени  которого не бол .

лее   F A/L , где F - фокусное рассто ние приемной системы. А- длина волны, L - дальность зондировани . По измеренной разности дисперсий флуктуации интенсивности этих потоков определ ют структурную характеристику Сп флуктуации показател  преломлени  по формуле

1,23 -k.

С2 vt П - :j; ГГ /

а

ON «д

сь

СА)

nuA

00

где с - относительна  дисперси  флуктуации интенсивности выделенного потока рассе нного излучени ;

(Tji - относительна  дисперси  флуктуации интенсивности полного потока рассе нного излучени ;

k - волновое число;

а - численный коэффициент, равный 0,6 дл  плоской и 0,3 дл  сферической волны .

На чертеже представлен вариант устройства дл  реализации способа, которое содержит импульсный лазер 1, полупрозрачные зеркала 2. 3, приемопередающий телескоп 4, полевую диафрагму 5 дл  выде- лени  потока площадью не более

2

7Г F A/L , фотоприемники 6, 7 и 8, усилители 9, 10, 11, строб-блок 12 и ЭВМ 13.

Зондирующие излучени  от лазера 1 через полупрозрачное зеркало 2 и телескоп 4 направл ют в исследуемую среду. Рассе нный аэрозольным объемом с заданной дальностью поток излучени  через телескоп 4 и зеркало 3 направл ют на фотоприемник 7 и на полевую диафрагму 5, пропускающую на фотоприемник б поток площадью не более

2

лF A/L. Преобразованные в электрический сигнал интенсивности полного и выделенного .потоков рассе нного излучени  через усилители 9 и 1J подаютс  на ЭВМ 13. Часть излучени  лазера зеркало м 2 отводитс  на фотоприемниках 8, преобразуетс  в электрический сигнал и через усилитель 10 поступает в ЭВМ 13 дл  контрол  излучаемой мощности, а также на строб-блок 12 дл  обеспечени  заданной дальности зондировани . После вычислени  ( и 0 ЭВМ 13 вычисл ет значение структурной характеристики показател  преломлени  по приведенной формуле. Одновременное измерение дисперсий флуктуации интенсивности выделенного потока заданного поперечного сечени  и полного потока рассе нного излучени  с учетом статистической независимости флуктуации интенсивности, накопленных волной на трассе зондировани , и флуктуации, обусловленных эволюции аэрозольных неоднородносгей (следствие их различной природы ), позвол ет повысить точность измерени  Сп путем ее определени  по разности дисперсий выделенного и полного потоков рассе нного излучени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  структурной характеристики флуктуации показател  преломлени  атмосферы путем посылки в исследуемую среду зондирующего лазерного излучени , приема рассе нного средой излучени  через входную апертуру приемной системы, выделени  из него на фотоприемник потока с площадью поперечного

   2

   сечени  не более л: F Л/L , где F - фокусное рассто ние приемной системы, А - длина волны, L - дальность зондировани , преобразовани  в электрический сигнал, измерени  дисперсии флуктуации интенсивности выделенного потока, отличающийс  тем, что, с целью повышени 

   точности, одновременно принимают на другой фотоприемник полный поток рассе нного излучени , прошедшего входную апертуру, преобразуют его в электрический сигнал, измер ют дисперсию флуктуации

   интенсивности этого потока и определ ют структурную характеристику Сп показател  преломлени  по формуле

   35

   Сй

   оё -0

   а-1,23

   где щ - дисперси  флуктуации интенсивности выделенного потока рассе нного излу- чени ;

   On . дисперси  флуктуации интенсивности полного потока рассе нного излучени ;

   k - волновое число:

   а- численный коэффициент равный 0,6 дл  плоского и 0,3 дл  сферического фронтов излучени  соответственно.