Способ измерения структурной постоянной показателя преломления атмосферы

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН р С, 01 М 21/41 ГОСУД АРСПО ДЕЛ ЕНИЯ 3 " . Гфгг, ег,Ф 4 Ь,1 гг ггг, ь ДВТОРСН(72 (71 бюр ф О (53 даткинорскоения 1.А ентной976,Ла 9, 1 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ И СВИДЕТЕЛЬСТВ 21) 3390684/18-2522) 29.12.8146) 15.02;84. Бюл. 9 бФ.З.Гафуров и Н.П.Сол) Специальное конструко научного приборостроптика 1 СО АН СССР.) 535,24(08 Рг.8)56) 1. Гуревич А.С., Кониронов В.Л., Хмелевцев Сэерное излучение в турбтмосфере. М., Наука,254-256.2. 1.6 оЫясе 3.п, А,СЬаЬ) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СТРУКТУРН ПОСТОЯННОЙ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОг 1- Л ИЯ АТМОСФЕРНг заключающийся в пропускании через атмосферу оптичес кого излучения, регистрации его и измерении отношения сигнал/шум на выходе гетеродинного приемника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности иэмере" ний, дополнительно измеряют мощност сигнала на выходе приемника прямого детектирования, а отношение сигнал/ шум измеряют при размере апертуры гетеродинного приемника, большем максимально возможного радиуса когерентности принимаемого сигнала,10 25 40 Изобретение относится к атмосферной оптике и может быть испольэовано для измерения оптических характеристик атмосферы,Известен способ измерения структурной постоянной показателя преломления атмосферы С, по размытию2средней дифракционной картины вфокусе линзы, согласно которому ватмосферу посылают лазерное излучение, принимают его Фокусируюти измеряют среднюю шйрину дифракционной картины в фокусе с помощьюмедленно движущейся щели, ширинакоторой много меньше, чем размерэтой дифракционной картины, причем скорость движения щели в минуту близка к ширине щели, а времясканирования всего изображения равнодесяти и более минутам 11 .Одним из основных недостатковэтого способа является то, что завремя сканирования турбулентностьможет изменяться и привести к значительным ошибкам измерения С,гКроме того, влияние медленной боковой рефракции воспринимается какразмытие изображения и также увеличивают ошибку.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ измерения структурной постояннойпоказателя преломления (2 , включающий пропускание через атмосферуоптического излучения, регистрациюего и измерение отношения сигнал/шум на выходе гетеродинного приемника. Находят искомый параметр, который выражается в виде) 66и-) ,где 3 - длина волны оптического сигнала;Ь - длина трассы, по которойрасйространяется сигнал;По - диаметр приемной апертуры,при которой начинается насыл,щение отношения сигнала кшуму,Недостатком известного способаявляется то, что за время проведения измерений изменяются параметрытурбулентности и прозрачности атмо-сферы, что вносит значительную ошибку в конечный результат измеречий.Гель изобретения - повышение точности измерений.Укаэанная цель достигается тем,что согласно способу измерения структурной постоянной показателя преломления атмосферы, включающему пропуска ние через атмосферу оптического излу.чения,регистрацию его и измерение отношение сигнал/шум на выходе гетеродинного приемника, дополнительноизмеряют мощностисигнала на .выходе 65 приемника прямого детектирования,а отношение сигнал/шум измеряют приразмере апертуры гетеродинного приемника большем максимально возможного радиуса когерентности принимаемого сигнала. Мсщность сигнала навыходе приемника прямого детектирования выражается в виде где Д - диаметр приемной апертуры.Отношение сигнал/шум для плоской волны на выходе гетеродинного приемника при размере апертуры, большем радиуса когерентности сигнала, выражается в виде: гдебоф)- отношение сигнала к шуму;чувствительность фотоприемника;"Б - амплитуда сигнала;заряд электрона;Ут - радиус когерентности плоской волны в турбулентнойс уедеЯт " (0 ю 09 СГИ (3) где К - волйовое число,длина трассы, по которой распространяется сигнал. Из отношений (1) и (2) с учетом (3) находят С(0,96 фон 2Уе)На чертеже представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа.Устройство содержит источник излучения 1, оптическую Фокусирующую систему 2, приемную оптическую систему 3, светоделительную пластинку 4, приемник прямого детектирования 5, светоделительную пластинку б, гетеродин 7 и приемное устройство 8.Устройство работает следукщим образом.Излучение источника излучения .1 формируется оптической фокусируЮщей системой 2, направляется через атмосферу на приемную оптическую систему 3 и попадает на светоде" лительную пластину 4, где часть излучения отводится на приемник прямого детектирования 5 для измерения мощности сигнала, а сставшаяся часть пспадает на светоделительную пластинку б, где смешивается с лучом гетеро- дина 7 И подается на приемное устройство 6, где измеряется отношение сигнала к шуму.Предлагаемый способ повышает точность измерений структурной характе1073639 Составитель С.БочинскийТехред М.Тепер Редактор С.Тимохина Корректор А.Тяско Заказ 319/41 Тираж 823. ВНРИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ристики показателя преломления засчет сокращения времени измерений,так как вся информация извлекаетсяпри одном измерении, что исключает ошибки, возникающие при%изменении параметров турбулентности , и прозрачности атмосферыв процессе измерений,Таким образом использование предлагаемого способа позволяет повысить точность измерения структурной характеристики показателя преломления атмосферы, являкщейся основной характеристикой оптического состояния атмосферы прн исследовании распространения лазерного излучения.