SU685021A1 - Лидар дл зондировани атмосферы - Google Patents

Description

Лидар включает рубнновьа элемент 1, модул тор 2 добротноети лазера на рубине; «глухое зеркало 3 лазера на рубине; полупрозрачное зеркало 4; келпнейные удвоители 5 н 6 чаетоты; селективные зеркала 7 и 8, имеющие максимальное отражение на длине волны 694,3 нм и максимальное пропускание па. длине волны 347,1 нм, телескопическую систему 9, зеркала 10-12, имеющие максимальный коэффициент отрансени  на длине во,;ны 347,1 нм; полуволиовые пластинки 13; кварцевые линзы 14; кюветы 15-17 с растворами красителей; «глухое зеркало 18 лазеров на растворах красителей; входное зеркало 19 лазеров на растворах красителей; проекционное устройство 20 из п ти телескопов; газовый юстировочный лазер 21; поворотные зеркала 22 и 23.

Приемник рассе нного в обратном паиравленпи излучени  содержит лазерный излучатель 24, проекционное устройство 25 и приемник 26.

Лпдар работает следующим образом.

Лазер на рубине .1-3 излучает одиночный моноимпульс с длиной волны 694,3 нм. С помощью зеркала 4 лазерный пучок раздел етс  на две части. Один пучок с нитенснвиостью , равной lO% от падающего, проходит в пр мом направлении в проекционное устройство 20 и направл етс  в атмосферу. Это излучение - опориое. Отраженна  от зеркала 4 часть излучени  падает на кристалл 5 (нелинейный здвоитель частоты), где частично преобразуетс  в излучение второй гармоники, которое проходит через зеркало 7, отражаетс  от поворотных зеркал 10 и 11, проходит через полуволновую пластинку 13 и цилиндрическую линзу 14 и возбуждает раствор красител  в кювете 15.

Непреобразованна  часть излучени  с длиной волкы 694,3 нм полностью отражаетс  от зеркала 7 и через телескоп 9 направл етс  в нелипейный кристалл 6, где частично преобразуетс  во вторую гармонику . Далее излучение второй гармоники проходит через селективное зеркало 8, отражаетс  от поворотного зеркала 12, проходит через пластинку 13 и цилиндрическую линзу .14 и возбуждает раствор красител  в кювете 16. Непреобразованна  часть излучени  с длиной волны 694,3 нм полностью отражаетс  от зеркала 8 и возбуждает раствор красител  в кювете 17. Генераци  красителей развиваетс  в резонаторе, образованном зеркалами 18 и 19, которые конструктивно образуют единый съюстированный блок. Зеркало 3 лазера накачки напылено на общую с зеркалом 18 стекл нную пластину. Таким образом , оптические оси четырех лазеров - лазера -на рубине и трех лазеров на красител х - параллельны и не требуют взаимной подстройки в процессе работы. Кюветы 15-17 с растворами красителей выполнены двухсекционными. Секции заполнены растворами различных красителей, которые могут оперативно вводитьс  в резонатор двухпозиционпым механическим переключателем. При переключении кювет расстройки резонатора не происходит. Это позвол ет за две лазериье ..кч получить излучение красителей на разлпчных длинах волн из спектрального диапазона 360-1000 нм. За каждую зспыглк} в атмосферу посылаетс  излучение одновременно четырех длин волн - излучение опорной длины волны 694,3 пм

(излучение лазера па рубине) и излучение трех лазеров на красител х. Таким образом , за две лазерные вспышки производ тс  зоьгдироваппе атмосферы в семи точках спектрального диапазона 360-1000 нм.

Дл  уменьшени  расходимости посланного в атмосферу излучени  служит проекционное устройство 20, содержашее телескопические насадки в каждом из четырех каналов,

Луч газового лазера 21 с помощью поворотных зеркал 22 н 23 настраиваетс  параллельно оси зеркал 18 и 19 и служит дл  провешивани  оптической оси излучател  и наводкп его па исследуемый объект .

Пре/тусмотренна  в преллаго мом Л1:даре возможность одновременной посылки четырех импульсов излучени  на различных длинах волн позвол ет практически

мгновенно в одном п том же объеме измерить оитические характеристики атмосферы (коэффициент обратного рассе ни , показатель рассе ни ) в нескольких точках широкого спектрального диапазона.

Спектральна  зависимость указанных характеристик содержит ;пформацию о микроструктуре аэрозол . Таким образом, описанпый лидар решает задачу исследовани  нестабильных процессов в атмосфере, дает возможность следить за возникновением и трансформацией атмосферного аэрозол . Облает применени  такого лидара гораздо шире, чем, например, устройства, в котором изменение длины волны посылаемого излучени  осуществл лось бы последовательно , от вспышки к вспышке, так как врем  проведени  измерений во всем спектральном диапазоне в этом случае значительно возрастает, и атмосферный аэрозоль в исследуемой точке успевает изменитьс .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР Afb 368531, кл. G 01 W 1/00, 1972.

2.Патент США Л 3758211, кл. 73-170, 1973 (прототип).

21

7.2