SU731410A1 - Optical polarization device for sounding atmosphere - Google Patents
Optical polarization device for sounding atmosphere Download PDFInfo
- Publication number
- SU731410A1 SU731410A1 SU782620524A SU2620524A SU731410A1 SU 731410 A1 SU731410 A1 SU 731410A1 SU 782620524 A SU782620524 A SU 782620524A SU 2620524 A SU2620524 A SU 2620524A SU 731410 A1 SU731410 A1 SU 731410A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- atmosphere
- polarization
- optical
- splitter
- analyzer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к области метеорологии и атмосфериой оптики, иримен етс дл измерени оптических микрофизических параметров атмосферы и может быть использовано дл контрол уровн загр знени атмосферы, распознавани кристаллических и градооиасных облаков.The invention relates to the field of meteorology and the atmosphere of optics, and is intended for measuring the optical microphysical parameters of the atmosphere and can be used to control the level of pollution of the atmosphere, recognizing crystalline and gradient clouds.
Известны онтические пол ризационные устройства дл зондировани атмосферы, состо пдие из источника линейно-пол ризованного излучени фотоэлектрических приемников , блока регистрации и оптической системы, содержащей иол ризационные фильтры, дел щие рассе иное в обратном направлении излучеиие на два взаимно ортогональных компонента, один из которых параллелен плоскости пол ризации излучаемого светового иотока .Optical polarization devices for atmospheric sounding are known, consisting of a source of linearly polarized radiation from photoelectric receivers, a recording unit, and an optical system containing radiation filters that divide the other way back radiation into two mutually orthogonal components, one of which is parallel polarization plane of the emitted light stream.
В этих устройствах на среду направл ют пучок плоско-пол ризованного света и измер ют степень депол ризации, котора вл етс критерием границ области многократного рассе ни света. В качестве приемников излучени используютс два телескопа с фотодетекторами, перед которыми установлены пол ризационные фильтры.In these devices, a beam of plane-polarized light is directed onto the medium and the degree of depolarization is measured, which is a criterion for the boundaries of the region of multiple light scattering. Two telescopes with photodetectors, in front of which are installed polarization filters, are used as radiation detectors.
Недостатком подобных устройств вл ет необходимость использовани двух приемных телескопов, что усложн ет конструкцию локатора и вызывает трудность точнойA disadvantage of such devices is the need to use two receiving telescopes, which complicates the design of the locator and causes the difficulty of accurate
совместной настройки телескопов на одни рассеивающий объем. Кроме того, наличие в приемном тракте только пол ризационных фильтров позвол ет определ ть только степень депол ризации, не получа информации о состо нии формы пол ризации отраженной волны.joint adjustment of telescopes on a single scattering volume. In addition, the presence of only polarization filters in the receiving path allows only the degree of depolarization to be determined without receiving information about the state of the polarization of the reflected wave.
Ближайшее техннческое решение к изобретению - оптическое пол ризационноеThe closest technical solution to the invention is optical polarization.
10 устройство, состо щее из источника линейно-пол ризованного света, одного приемного телескопа с пол ризацпонным расщепителем (призма Волластона) и двум фотодетекторами .10 is a device consisting of a source of linearly-polarized light, one receiving telescope with a polarization splitter (Wollaston prism) and two photo-detectors.
В этом устройстве призма Волластона орпентпрована так, что на ее выходе один из компонентов э.чо-снгнала параллелен плоскости пол ризации изл чаемого свето20 вого потока, а второй ей ортогонален {2. Недостатком устройства вл ютс трудности выделени в метеообразовани х областей , состо щих из частиц несферической формы и индикации их преимущественнойIn this device, Wollaston's prism is ormed so that, at its output, one of the components of the ECO ring is parallel to the plane of polarization of the emitted light flux, and the second is orthogonal to it {2. The drawback of the device is that it is difficult to isolate areas consisting of non-spherical particles in the meteorological formation and indicate their preferential
25 пространственной ориентации. Это св зано с тем, что зондирующее излучение н пол ризационный расщепитель имеют строго фиксированную в пространстве ориентацию плоскостей пол ризации, что не позвол ет25 spatial orientation. This is due to the fact that the probe radiation and the polarization splitter have the orientation of the polarization planes strictly fixed in space, which does not allow
30 фиксировать наблюдаемое в эксперименте30 fix observed in experiment
из-за наличи несферичности частиц вращени илоскости пол ризации.due to the presence of non-sphericity of particles of rotation and polarization planks.
Цель изобретени - обнаружение частиц несферической формы.The purpose of the invention is the detection of non-spherical particles.
Поставленна цель достигаетс тем, что нредлагаемое устройство дл зондировани атмосферы, содержащее источник излучени , ириемный телескоп с пол рпзационнЕ м расщепителем-анализатором и двум фотодетекторами , снабжено поворотной четвертьволновой фазовой иластинкой, установленной на входе пол ризациоиного расщепител -анализатора с возможностью фиксации ее осью наибольшего пропускани в вертикальной или горизонтальной плоскост х перпендикул рно к оптической оси ириемиого телескопа и под углом 45° к этому расположению.This goal is achieved by the fact that the proposed device for atmospheric sounding, containing a radiation source, an infrared telescope with a field-effect splitter-analyzer and two photodetectors, is equipped with a rotary quarter-wave phase illumination, installed at the entrance of the polarization splitter, an analyzer with a ventilator, with a ventilator. in the vertical or horizontal planes perpendicular to the optical axis of the optical telescope and at an angle of 45 ° to this location.
На чертеже представлена блок-схема оптического пол ризационного устройства дл зондировани атмосферы.The drawing shows a block diagram of an optical polarization device for atmospheric sounding.
Устройство содержит источник 1 пол ризованного излучени . Р дом с передающей системой расположен приемный телескоп 2 с углом пол зрени , целиком охватывающим весь световой пучок, направленный в атмосферу. Непосредственно за фокальной плоскостью приемного телескопа находитс поворотна фазова пластинка 3, за которой установлен пол ризацпоппый расщепитель-анализатор 4, имеющий линейные размеры , превышающие диаметр падающего на них светового пучка. На выходе пол ризационного расщенител -аналнзатора 4 на иути разделенных световых лучей установлены фотодетекторы 5 и 6, электрически св занные с блоком регнстрации 7.The device contains a source of 1 polarized radiation. Near the transmitter system is a receiving telescope 2 with an angle of vision that completely covers the entire light beam directed into the atmosphere. Immediately behind the focal plane of the receiving telescope there is a rotary phase plate 3, behind which a polarizing splitter-analyzer 4 is installed, having linear dimensions exceeding the diameter of the light beam incident on them. At the output of the polarization diluent-analyzer 4, photodetectors 5 and 6 are installed on the separated optical rays, electrically connected to the registration unit 7.
1000 0100 000-1 00101000 0100 000-1 0010
пучок света имеет следующие параметры the light beam has the following parameters
/о QO/ o QO
-П f/o-P f / o
Далее световой поток постуиает на пол ризационный расщепитель-анализатор 4, который расщепл ет его на два взаимно ортогональных компонента а и йу.Further, the luminous flux is coupled to a polarization splitter-analyzer 4, which splits it into two mutually orthogonal components a and yy.
Ортогональные компоненты направл ютс на фотодетекторы 5 и 6, где оптические сигналы преобразуютс в электрические и фиксируютс в блоке регистрации 7.The orthogonal components are directed to the photodetectors 5 and 6, where the optical signals are converted to electrical and fixed in the recording unit 7.
Таким образом, при ориентировании фазовой пластинки под азимутальным угломThus, with the orientation of the phase plate at the azimuth angle
Работает устройство следующим образом .The device works as follows.
От источника 1 излучени пол ризованное излучение, состо ние пол ризации которого описываетс четырьм стоксовскими параметрами /о, Qo, t/o, Vo, направл етс в ат.мосферу. В этой записи параметр / соответствует иитенсивиости излучени , а параметры Q, LJ, V описывают соответственно преимущественные горизонтальную пол ризацию, пол ризацию под углом 45° и иравоциркул рную пол ризацию.From the radiation source 1, polarized radiation, the polarization state of which is described by the four Stokes parameters / o, Qo, t / o, Vo, is directed to the atmosphere. In this record, the parameter / corresponds to the intensity of the radiation, and the parameters Q, LJ, V describe, respectively, the predominant horizontal polarization, the polarization at an angle of 45 ° and the ilivocircular polarization.
Все четыре параметра п.меют размерпость , иитепсивпость и определ ютс черезAll four parameters of the item are measured by size, and are determined by
скал рные компоиепты электрического пол O.V II a,j, которые и подлежат пепосредстзеппому измерениюscalar components of the electric field O.V II a, j, which are to be directly measured
+ al; Q - al - + al; Q - al -
и 2a ay-cos у; ...ay-sinT,and 2a ay-cos y; ... ay-sinT,
где Y определ ет фазовый угол между компонентами a,v и йу.where Y defines the phase angle between the components a, v and yy.
Если , то направление вращени правое, а при - левое.If, then the direction of rotation is right, and when - the left.
Излучение, рассе нное атмосферой в обратном направлеиии, поступает на приемный телескоп 2 и далее направл етс на фазовую пластинку 3. Пусть в начальный момент времени азимут оси 1 аиоо;1ьшей скоростн фазовой пластинки составл етRadiation scattered by the atmosphere in the opposite direction, is fed to the receiving telescope 2 and then directed to the phase plate 3. Let the azimuth axis 1 of the axis be at the initial moment of time; the first phase velocity plate is
90°, тогда на выходе фазовой пластинки, описываемой дл этого иоложеип матрицей Мюллера90 °, then at the output of the phase plate, described for this by a different Muller matrix
/о QO/ o QO
f/0 0f / 0 0
90° определ ютс следующие компоненты вектора Стокса:90 ° The following components of the Stokes vector are determined:
/.-аН« HQ a2-a2./.- aH “HQ a2-a2.
Во второй момент времени фазова пластинка устанавливаетс под азимутальным углом 45° и вновь производитс носылка в атмосферу пол рнзованного излучени . В этом случае на выходе фазовой пластинки, описываемой дл этого иоложени матрицейAt the second time point, the phase plate is set at an azimuthal angle of 45 ° and the radiation of the radiated radiation is again sent to the atmosphere. In this case, at the output of the phase plate described for this and the matrix
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782620524A SU731410A1 (en) | 1978-05-23 | 1978-05-23 | Optical polarization device for sounding atmosphere |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782620524A SU731410A1 (en) | 1978-05-23 | 1978-05-23 | Optical polarization device for sounding atmosphere |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU731410A1 true SU731410A1 (en) | 1980-04-30 |
Family
ID=20766702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782620524A SU731410A1 (en) | 1978-05-23 | 1978-05-23 | Optical polarization device for sounding atmosphere |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU731410A1 (en) |
-
1978
- 1978-05-23 SU SU782620524A patent/SU731410A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101793559B (en) | Light and small interference imaging spectrum full-polarized detection device | |
Kokhanenko et al. | Scanning polarization lidar LOSA-M3: opportunity for research of crystalline particle orientation in the ice clouds | |
RU177661U1 (en) | Compact aerosol lidar for recording backscatter enhancement in the atmosphere | |
CN105974397B (en) | Polarization lidar scaling method and polarization lidar based on Jones matrix | |
JPH0481132B2 (en) | ||
RU2006101972A (en) | BEAM SEPARATION DEVICE FOR MONOSTATIC LIDARS | |
CN102998261B (en) | Terahertz wave pseudo heat light source-based imaging device | |
CN109828261A (en) | The detection method and device of atmospheric laser radar | |
SU731410A1 (en) | Optical polarization device for sounding atmosphere | |
US4498768A (en) | Angle of arrival meter | |
EP3973317A1 (en) | Polarization filtering in lidar system | |
US4171910A (en) | Retroreflectance measurement system | |
US3795448A (en) | Doppler shift system | |
RU126851U1 (en) | POLARIZATION LIDAR FOR ATMOSPHERIC PROBING | |
RU166564U1 (en) | POLARIZATION LIDAR | |
JP3567949B2 (en) | Laser radar device | |
SU862096A2 (en) | Optical polarization device for probing atmosphere | |
Orrall | A complete Stokes vector polarimeter | |
RU173330U1 (en) | POLARIZATION LIDAR | |
SU673016A1 (en) | Optical polarization apparatus for probing atmosphere | |
RU2813096C1 (en) | Method and lidar system for detecting oriented ice crystals in atmosphere | |
RU208527U1 (en) | Aerosol polarized turbulent lidar | |
GB1428813A (en) | Polarization interferometer with beam polarizing and retarding mea ns | |
JP3096795B2 (en) | Tracking ranging system | |
SU823273A1 (en) | Optical electronic gage |