Распространение лазерного излучения через атмосферу

Распространение лазерного излучения через атмосферу [c.50]

Проблемы распространения лазерного излучения в атмосферном аэрозоле представляют в настоящее время чрезвычайно важный интерес в связи с широким практическим использованием лазеров и как инструментов исследований, и как элементов устройств различного назначения, работающих через атмосферу. С точки зрения распространения в атмосферном аэрозоле лазерные пучки имеют особенности, к числу которых следует отнести прежде всего обычно высокую степень пространственно-временной когерентности и поляризации излучения, а также пространственно-угловую ограниченность пучков. Эти особенности оптических пучков не являются специфическими только для лазерных источников и могут быть получены, если в этом есть потребность, для других типов источников (газоразрядных, тепловых и т. п.). Поэтому рассмотренные в этой главе вопросы рассеяния не относятся к числу специфических только для лазерного излучения. Названием главы в данном случае подчеркивается лишь совокупность рассмотренных вопросов, представляющих основной интерес при рассеянии именно лазерных пучков. [c.208]

Теория флуктуационных явлений при распространении оптического излучения через турбулентные неоднородности в атмосфере в настоящее время достаточно подробно разработана как в общей постановке [14, 15, 24], так и специально для лазерных пучков [21]. Однако совместное влияние турбулентных неоднородностей и аэрозольных частиц на флуктуационные характеристики оптического излучения при распространении через атмосферу изучено пока слабо. [c.214]

Наиболее часто вихревые возмущения фазы лазерных пучков, в частности, ВД наблюдаются при распространении излучения через передающие среды со случайными неоднородностями показателя преломления. Так, ВД могут быть зарегистрированы на волновом фронте в результате прохождения достаточно больших расстояний в атмосфере. В последнем случае оптическая неоднородность воздуха обязана развитию турбулентных образований в приземном слое атмосферы из-за наличия там температурных градиентов. [c.127]

Математическое описание лазерного локационного сигнала требует учета большого числа разнообразных физических явлений, сопровождающих его генерацию, прохождение через формирующий оптический тракт, распространение в атмосфере, его рассеяние на наблюдаемом объекте и, наконец, регистрацию принимаемого светового излучения. Большинство из этих физических явлений имеет флуктуационный характер, что приводит к необходимости сформулировать адекватную статистическую модель лазерного локационного сигнала. Однако, если попытаться все возможные эффекты учесть в этой модели, то она оказывается чрезвычайно громоздкой и неудобной при проведении необходимых математических исследований как для синтеза оптимальных лазерных локационных систем, так и для анализа их эффективности. [c.7]

Рвенроетранение еветовых воля в случайно неоднородных средах. Это направление С. о. обычно выделяют в самостоят. раздел. Пространственная и временная когерентность лазерных пучков при распространении в случайно неоднородных и турбулентных средах ухудшается. Прошедшие через такие среды лазерные пучки содержат информацию о свойствах самой неоднородной среды. В связи с этим лазерное излучение широко применяется для зондирования турбулентных и рассеивающих сред. Разработаны спец, методы описания распространения лазерных пучков в таких средах. Изучение влияния турбулентной атмосферы на распространение световых пучков весьма важно также для оптической связи и оптической локации. [c.665]

Анализ полученных в расчетах дифракционных картин указывает на то, что распространение коллимированного гауссова пучка на вертикальной трассе сопровождается теми же эффектами, что и на горизонтальной, и не имеет существенных отличий. Что касается фокусированного пучка, то в его поведении наблюдается существенное отличие. Если на горизонтальной трассе мощность вторичного максимума фокального пятна, который расположен вблизи начала координат, составляет 3—5 % от полной мощности пучка, то на вертикальной трассе происходит перераспределение энергии излучения из главного максимума во вторичный по мере увеличения начальной мощности пучка. Результаты расчетов показывают, что переход от горизонтальных трасс к вертикальным сопровождается увеличением более чем на порядок максимальной, передаваемой через атмосферу интенсивности как в колимирован-ных, так и в сфокусированных пучках во столько же раз увеличивается оптимальная мощность лазерного передатчика. [c.81]

В первом томе монографии (части I и И) рассматриваются теория однократного рассеяния и теория переноса излучения. Теория однократного рассеяния применима для описания рассеяния волн в разреженных облаках рассеивателей. Она охватывает большое число встречающихся на практике ситуаций, включая радиолокацию, а также лазерную и акустическую локацию в различных средах. Относительная математическая простота этой теории позволяет без излишних трудностей ввести большинство фундаментальных понятий, таких как полоса когерентности, время когерентности, временная частота, и рассмотреть движение рассеивателей и распространение импульсов. Мы приводим также некоторые оценочные значения характеристик частиц в атмосфере, океане и в. биологических средах. Теория переноса излучения, которую также называют кратко теорией переноса, имеет дело с изменением интенсивности волны, распространяющейся через случайное облако рассеивателей. Эта теория используется при решении многих задач рассеяния оптического и СВЧ излучения в атмосфере и биологических средах. В книге описываются различные приближенные способы решения, включая диффузионное приблнл<ение, метод Кубелки — Мунка, плоскослоистое приближение, приближение изотропного рассеяния и малоугловое приближение. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...