Том 33, номер 04, статья № 6

Банах В. А., Фалиц А. В. Влияние оптической турбулентности на лазерный эхосигнал в атмосфере. // Оптика атмосферы и океана. 2020. Т. 33. № 04. С. 277–288. DOI: 10.15372/AOO20200406.
Скопировать ссылку в буфер обмена
Аннотация:

Представлены результаты расчетов распределения средней интенсивности и мощности лазерного излучения, обратнорассеянного на удаленном аэрозольном слое и регистрируемого в плоскости источника, в зависимости от интенсивности турбулентных флуктуаций показателя преломления воздуха на трассе распространения, режима дифракции на передающей апертуре, внутреннего масштаба турбулентности и размера приемной апертуры.

Ключевые слова:

лазерное излучение, обратное рассеяние, турбулентность

Список литературы:

1. Беленький М.С., Бороноев В.В., Гомбоев Н.Ц., Миронов В.Л. Оптическое зондирование атмосферной турбулентности. Новосибирск: Наука, 1986. 92 с.
2. Zilbermen A., Kopeika N.S. Lidar measurements of atmospheric turbulence profiles // Proc. SPIE XVI Free Space Laser Commun. Technol. Bellingham. 2004. V. 5338. P. 288–297.
3. Гурвич А.С. Лидарное зондирование турбулентности на основе эффекта усиления обратного рассеяния // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2012. Т. 48, № 6. С. 655–665.
4. Лидар: Пат. 116245. Россия, МПК8, G 01 S 17/88. Гурвич А.С.; Учреждение РАН Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН. № 2011150933/28; Заявл. 15.12.2011; Опубл. 20.05.2012. Бюл. № 14.
5. Виноградов А.Г., Кравцов Ю.А., Татарский В.И. Эффект усиления обратного рассеяния на телах, помещенных в среду со случайными неоднородностями // Изв. вузов. Радиофиз. 1973. Т. 16, № 7. С. 1064–1070.
6. Устройство для регистрации усиления обратного рассеяния в атмосфере: Пат. 163016. Россия, МПК, G01S 17/95, G02B 27/28. Разенков И.А., Банах В.А.; Ин-т оптики атмосф. им. В.Е. Зуева СО РАН. № 2015144881/28; Заявл. 19.10.2015; Опубл. 10.07.2016. Бюл. № 19.
7. Banakh V.A., Razenkov I.A., Smalikho I.N. Laser echo signal amplification in a turbulent atmosphere // Appl. Opt. 2015. V. 54. Р. 7301–7.
8. Banakh V.A., Razenkov I.A. Refractive turbulence strength estimation based on the laser echo signal amplification effect // Opt. Lett. 2016. V. 41. Р. 4429–32.
9. Vrancken P., Wirth M., Ehret G., Barny H., Rondeau P., Veerman H. Airborne forward-pointing UV Rayleigh lidar for remote clear air turbulence detection: System design and performance // Appl. Opt. 2016. V. 55, N 32. P. 9314–9328.
10. Hauchecorne A., Cot Ch., Dalaudier F., Porteneuve J., Gaudo T., Wilson R., Cénac C., Laqui Ch., Keckhut P., Perrin J.-M., Dolfi A., Cézard N., Lombard L., Besson C. Tentative detection of clear-air turbulence using a ground-based Rayleigh lidar // Appl. Opt. 2016. V. 55, N 13. P. 3420–3428.
11. Банах В.А., Миронов В.Л. Локационное распространение лазерного излучения в турбулентной атмосфере. Новосибирск: Наука, 1986. 173 с.
12. Смалихо И.Н. Расчет коэффициента усиления обратного рассеяния лазерного излучения, распространяющегося в турбулентной атмосфере, с использованием численного моделирования // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 9. С. 796–800; Smalikho I.N. Calculation of the backscatter amplification coefficient of laser radiation propagating in a turbulent atmosphere using numerical simulation // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 2. P. 135–139.
13. Банах В.А. Усиление средней мощности обратно рассеянного в атмосфере излучения в режиме сильной оптической турбулентности // Оптика атмосф. и океана. 2012. Т. 25, № 10. С. 857–862; Banakh V.A. Enhancement of the laser return mean power at the strong optical scintillation regime in a turbulent atmosphere // Atmos. Ocean. Opt. 2013. V. 26, N 2. P. 90–95.
14. Гурвич А.С. Лидарное позиционирование областей повышенной турбулентности ясного неба // Изв. РАН. Физ. атмосф. и океана. 2014. Т. 50, № 2. С. 166–174.
15. Воробьев В.В. О применимости асимптотических формул восстановления параметров «оптической» турбулентности из данных импульсного лидарного зондирования. I. Уравнения // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 10. С. 862–869; Vorob’ev V.V. On the applicability of asymptotic formulas of retrieving “optical” turbulence parameters from pulse lidar sounding data: I – Equations // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 2. P. 156–161.
16. Воробьев В.В. О применимости асимптотических формул восстановления параметров «оптической» турбулентности из данных импульсного лидарного зондирования. II. Результаты численного моделирования // Оптика атмосф. и океана. 2016. Т. 29, № 11. С. 987–993; Vorob’ev V.V. On the applicability of asymptotic formulas of retrieving “optical” turbulence parameters from pulse lidar sounding data: II – Results of numerical simulation // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 2. P. 162–168.
17. Банах В.А., Герасимова Л.О., Залозная И.В., Фалиц А.В. Усиление лидарного сигнала в режиме сильной оптической турбулентности // Оптика атмосф. и океана. 2018. Т. 31, № 8. С. 609–615; Banakh V.A., Gerasimova L.O., Zaloznaya I.V., Falits A.V. Lidar signal amplification in a turbulent atmosphere under strong optical scintillations // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 1. P. 1–7.
18. Банах В.А., Смалихо И.Н., Фалиц А.В. Эффективность метода субгармоник в задачах компьютерного моделирования распространения лазерных пучков в турбулентной атмосфере // Оптика атмосф. и океана. 2011. Т. 24, № 10. С. 848–851; Banakh V.A., Smalikho I.N., Falits A.V. Effectiveness of the subharmonic method in problems of computer simulation of laser beam propagation in a turbulent atmosphere // Atmos. Ocean. Opt. 2012. V. 25, N 2. P. 106–109.
19. Дудоров В.В., Колосов В.В. Коррекция некогерентных изображений объектов в условиях анизопланатизма турбулентности по опорному источнику излучения различной длины волны // Оптика атмосф. и океана. 2010. Т. 23, № 5. С. 392–397; Dudorov V.V., Kolosov V.V. Anisoplanatic turbulence correction in incoherent imaging by using reference sources with different wavelengths // Atmos. Ocean. Opt. 2010. V. 23, N 5. P. 353–358.
20. Vorontsov M.A., Kolosov V.V. Target-in-the-loop beam control: Basic considerations for analysis and wave-front sensing //J. Opt. Soc. Am. A. 2005. V. 22, N 1. P. 126–141.
21. Виноградов В.В., Костерин А.Г., Медовиков А.С., Саичев А.И. О влиянии рефракции на распространение волнового пучка в турбулентной среде (атмосфере) // Изв. вузов. Радиофиз. 1985. Т. 28, № 10. С. 1227–1235.
22. Гурвич А.С., Кон А.И., Миронов В.Л., Хмелевцов С.С. Лазерное излучение в турбулентной атмосфере. М.: Наука, 1976. 280 с.
23. Клиффорд С.Ф., Грачева М.Е., Гурвич А.С., Исимару А., Кашкаров С.С., Покасов В.В., Шапиро Дж., Стробен Дж., Ульрих П., Уолш Дж. Распространение лазерного пучка в атмосфере / под ред. Д. Стробена. М.: Мир, 1981. 416 с.