Claims (1)
Изобретение относитс к метеорологии и атмосферной оптике, касаетс измерени оптических и микрофизических характеристик атмосферного аэрозол , может быть использовано дл контрол уровн загр зненности атмосферы, а также распознавани кристаллических и градоопасньк облаков и вл етс усовершенствованием изобретени по авт. св. № 73141О. В основном авт. св. Jvfe 731410 описано устройство, содержащее источник пол ризоващого излучени и приемную сие тему, состо щую из оптического телескопа и последовательно установленных поворотной четвертьволновой фазовой Ш1астннк пол ризацис ного расщепител -анализатора И двух фотодетекторов, св занных с блоком регистрации 1X1 Поворот фазовсЛ пласгинки обеспечивает возможность фиксации ее оси наибольшего пропускани в вертикальной или горизситальнсй плоскост х перп«1ДИкул рно оптической оси приемного телескопа и под углом 45 к этому расположению. При использовании этого устройства в атмосферу посьшаетс пол ризованное излучение , описываемое вектором-столбцом CTOKCB PQ, QO Uoi KO и измерени ми при двух положени х фазовой пластинки определ ютс параметры Стокса З ,(1,U | рассе нного в на11равлении назад излучени . При этом непосредственному измерению подлежат параметры , QL , V , а параметр О рассчитываетс из известных соотношений и 1с X dycosa (1) V uaxOtvS Таким образом, по измеренному параметру V из (2) определ етс фазовый угол j-, а затем по формуле (1) рассчитываетс параметр U . С этим параметром св зан угол поворота плоскости пол ризации, по которому н суд т о преимущественном направлении ориентации несферических частиц. Реализованные в устройстве соогношени (1), (2) строго применкмь топьKb дл полностью пол$фиаованного излучени . При наличии в ансамбле рассеивающих частиц некоторой разупор дочности в рассе нном излучении будет .присутствовать депол ризованна компо нента, котфа при использовании соотношений (1,2) приведет к тому, что угол поворота плоскости пол ризации будет определен с ошибкой, тем большей, чем больше степень разупор дочности частиц. Цель изобретени - повьшение точности изменений, Это достигаетс тем, что в устройств расщепитель-анализатор установлен с воз можностью поворота относительно оптиче ской оси прием 1ого телескопа. Угловое n ложение относительно оси приемного телескопа при этом огредел етс фиксированным положением четвертьволновой фазовой пластинки. Это позвол ет произвести измерение в отличном от первоначального пол ризованном .базисе, так чт третий параметр Стокса U определ етс из непосредственно измер емых величин. Тем самым устран етс методическа по грешность в огфеделении угла повфота плоскости преимущественной пол ризации и, следовательно, увеличиваетс точность определени направлени преимущественно ориентации частиц. Другими, словами, предлагаемое устройство позвол ет произвести дополнител ную операцию, в результате котфой увеличиваютс инффмативность и точность измфеИ, На чертеже представлена структурна электрическа схема оптического пол ризованного устройства дл зондировани атмосферы. Р дом с источником пол ризованного излучени расположен приемный телескоп 2с углом пол зрени , целиком охватывающим весь световой пучок, направленный в атмосферу. Непосредственно за ф кальной плоскостью приемного телескопа расположена поворотна фазова пластинка 3, за которой установлен поворотный аоп5физованный расщепитель-анализатф 4, имеющий линейные размеры, гфевьоиающие диаметр падающего на них светового пучка, На выходе пол ризованного рас щепител -анализатора на пути разделенны световых пучков установлены фотодетекторы 5 и 6, оптически св занные с расщепителем-анализатором . 4, а электричес ки - с блсжом регистрации 7. Устройство работает следующим офазом . От источника излучени 1 в атмосферу посылаетс пол ризованное излучение. Рассе нное в обратном направлении излучение поступает на приемный телескоп 2 и Далее на фазовую пластинку 3 и расщепитель-анализатор 4, Пол ризованный расщепитель-анализатор раздел ет световой поток на два луча со взаимно ортогональными компонентами и направл ет их на фотодетекторы 5 и 6, где оптические сигналы преобразуютс в электрические и фиксируютс в блоке регистрации 7,В начальный момент времени в блоке регистрации 7 фиксируютс сигналы, ксзгда азимут оси наибольшей скорости фазовой пластинки составл ет 90, и расщепитель-анализатф согласован с плоскостью пол ризации источника излучени . Из этого измерени определ етс второй компонент вектора Стокса рассе нного излучени . Во втсрой момент времени при TOMI же положении расщепител -анализатора и ориентации фазовой пластинки под азимутальным улуглом 45 вновь производитс зондирование, и по зарегистрированным в блоке 7 сигналам определ ют четвертьй компонент вектора Стокса, При последующем зондировании расщепитель-анализатсф поворачивают вокруг оптической оси на 45° и вновь фиксируют отравленные сигналы в блоке 7 и определ ют значение третьего компонента вектора Стокса U , который определ етс как разность нормированных интенсивностей двух пучков с взаимно ортогональными пол ризаци ми, измеренных при одновременном повороте фазовой пластинки и расщепител -анализатора на 45® относительно первоначального положени . Формула изобретени i Оптическое пол ризационное устройство дл заддировани атмосферы по авт, ев, № 73141О, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений пространственной фиентации частиц , в нем расщепитель-анализатор установлен с возможностью поворота относительно оптической оси приемного телескопа . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Х 731410, кл.а01Х1и 1/00, 1978 (прототип).The invention relates to meteorology and atmospheric optics, relates to the measurement of the optical and microphysical characteristics of atmospheric aerosol, can be used to control the level of pollution of the atmosphere, as well as to recognize crystalline and city-explosion clouds and is an improvement of the invention by the author. St. No. 73141О. Basically auth. St. Jvfe 731410 describes a device containing a source of polarizing radiation and a receiving topic, consisting of an optical telescope and sequentially installed rotatable quarter-wave phase polarization polarizer splitter analyzer AND two photodetectors associated with the 1X1 recording unit. the highest transmittance axis in the vertical or horizontal planes of the perpendicular 1D the optical axis of the receiving telescope and at an angle of 45 to this location. When using this device, polarized radiation described by the CTOKCB PQ, QO Uoi KO column vector and the measurements at two positions of the phase plate are determined to be determined by the Stokes parameters 3, (1, U | scattered by radiation backtracking. The parameters, QL, V are directly measured, and the parameter O is calculated from the known relations and 1c X dycosa (1) V uaxOtvS Thus, the measured angle V is determined from (2) by the measured parameter V, and then by formula (1) parameter U is calculated. With this parameter the angle of rotation of the polarization plane, which determines the predominant direction of orientation of non-spherical particles. Implemented in the coupling device (1), (2) strictly apply the swath to fully polarized radiation. In the presence of an array of scattering particles of some disorder scattered radiation will cause the depolarized component to be present; if you use relations (1.2), the cotta will cause the angle of rotation of the polarization plane to be determined with an error; the greater the degree dochnosti disordered particles. The purpose of the invention is to increase the accuracy of changes. This is achieved by the fact that in devices the splitter-analyzer is installed with the possibility of rotation relative to the optical axis, the reception of the 1st telescope. The angular positioning relative to the axis of the receiving telescope in this case is limited by the fixed position of the quarter-wave phase plate. This allows a measurement to be made in a different basis than the original polarized basis, so that the third Stokes parameter U is determined from the directly measured values. This eliminates the methodological error in defining the angle of the photo of the plane of preferential polarization and, consequently, increases the accuracy of determining the direction of predominantly the orientation of the particles. In other words, the proposed device allows for an additional operation, as a result of which the inffmatism and accuracy of measurements are increased. The drawing shows a structural electrical diagram of an optical polarized device for sounding the atmosphere. Next to the polarized radiation source, the receiving telescope 2 is located with a field angle that 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 there is a rotary aop5fizirovanny splitter-analyzer 4, having linear dimensions, with the diameter of the incident beam on them, photodetectors are installed at the exit of the polarized splitter analyzer. 5 and 6, optically coupled to the splitter analyzer. 4, and the electric system - with registration number 7. The device works as follows. From the radiation source 1, polarized radiation is sent to the atmosphere. The back-scattered radiation enters the receiving telescope 2 and then to the phase plate 3 and the splitter-analyzer 4, the polarized splitter-analyzer splits the luminous flux into two beams with mutually orthogonal components and directs them to the photodetectors 5 and 6, where optical signals are converted into electrical signals and recorded in the recording unit 7; signals are recorded in the initial moment of time in the detection unit 7; the azimuth axis of the maximum velocity of the phase plate is 90; and the splitter-analyzer The lamp is matched to the polarization plane of the radiation source. From this measurement, the second component of the Stokes vector of scattered radiation is determined. At the second time point, at TOMI, the same position of the splitter-analyzer and orientation of the phase plate under azimuth tube 45, sounding is again performed, and the fourth component of the Stokes vector is determined using signals recorded in block 7. During subsequent sounding, the splitter-analyzer is rotated around the optical axis by 45 ° and again the poisoned signals are fixed in block 7 and the value of the third component of the Stokes vector U is determined, which is determined as the difference of the normalized intensities of the two beams with the mutual o orthogonal polarizations, measured while simultaneously rotating the phase plate and the splitter analyzer 45® relative to the initial position. Claims i An optical polarization device for atmospheric adduction according to avtsev, no. 73141O, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements of the spatial fientation of particles, the analyzer splitter is installed with the possibility of rotation relative to the optical axis of the receiving telescope. Sources of information taken into account in the examination of 1, USSR Author's Certificate X 731410, class 01011 and 1/00, 1978 (prototype).
//
ГТИ-ДGTI-D
IdZZrIdzzr