Способ определения оптических характеристик атмосферы

ОЮЭ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 48908 51) 5 ет НИЕ И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Институт оптики атмосферы СОАН СССР(56) Слободян С.М., Галахов В.Н, иСаэанович В.М. Следящая системас диссектором для измерения угловыхфлуктуаций оптического пучка,Приборы и техника эксперимента. М.,1980,4, с. 192-194,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХХАРАКТЕРИСТИК АТМОСФЕРЫ(57) Изобретение относится к атмосферной оптике и метеорологии и поэ"валяет расширить информационную возможность способа эа счет одновременного измерения структурной характеристики флуктуаций показателя преломления, внешнего и внутреннего масштабов турбулентности. Используя источник 1, оптическое излучение посы лает в исследуемую среду по трассе 2 и фокусируют его оптической систе" мой 3. В плоскости иэображения 10, .а также в области между поверхностью оптической системы 3 и началом . зоны каустики и за плоскостью резко" го изображения, после зоны каустики, измеряют дисперсию угловых смещений.Значения структурной характеристики флуктуаций покззателя преломления, внешнего и внутреннего масштабовтурбулентности определяют из соотношения трех полученных значений в блоке 9 обработки. 1 ил.С:(2) Изобретение относится к атмосФер- туаций, по которым рассчитываютсяной оптике и метеорологии, величины С, Ь , 1гЦелью изобретения является расши- Сущность способа поясняется слерение информационных воэможностей дующим.способа за счет одновременного иэ-. Дисперсия флуктуаций центра иэобмерения структурной характеристики ражения источника 6 эа линзой, на"флуктуаций показателя преломления пример для точечного источника (сфеС внешнего Ь и внутреннего 1мас- рическая волна), рассчитывается пог ф оштабов турбулентности. формулеВ исследуемую среду направляютг (о)6 г- (1+-+сг)+О 85 юг1 ге ( 7пучок оптического когерентного иэлуь р 1 520чения фонусируют его приемной опти, К -п 8 ф К)нческой системой и в плоскости изобра 9 2женил источника измеряют дисперсию 151 х(1 1)угловых смещений (дрожания) иэобра- ржения источника излучения. ДоД полни 92Х -г-" 1 - внутренний масштабф 1 ф фтельно измеряют дисперсию угловых ф турбулентности;смещений перед плоскостью резкого2 Пиэображения в области между поверх" 20 Х, = в , Ь, " внешний масштабпастью последней линзы и началом ф турбулентностиобласти каустики и за плоскостью рез- В - радиус линзы (опти.кого изображения, после зоны каус- ческой системы);х " длина трассы в истики,25 следуемой среде дляНа чертеже изображено устройство сферической волны ирадиус кривизны волдпя осуществления способа.Устройство содержит источник нового фронта пучкакогерентного расходящегося пучка из- на линзе для другихлучения, измерительную трассу 2 в исисточниковследуемой среде, фокусирующую опти" 1 - расстояние от линческую систему 3, полупрозрачные зы до плоскости из"пластины 4,5, оптически связанные с мерения угловых. измерителями 6,7,8 флуктуаций центра смещений;оптического изображения (иэмерителя- Ы) - дисперсия флуктуами дрожания), выходы которых электри- ций центра иэображечески соединены с входами блока 9 ния в плоскостиобработки. Ппоскость анализа иэмери- аналиэа Ы .теля 6 установлена до плоскости 10г г: рг 2,84 СгЬ(2 К)Ч(В) (3)резкого изображения источника, из8 " 8мерителя 7 - в плоскости 10, а изме" 6- дисперсия флуктуаций дрожа"рителя 8 " эа плоскостью 10. ния изображения (углов приУстройство работает следующим об- хода) неограниченной плосразом. кой волны в Фокальной плос".Расходящийся пучок излучения от кости линзы;источника 1 проходит через трассу 2 М(К) - постоянная от 1 до 2 в эаи принимается Фокусирующей системой висимости от радиуса линзы.3, которая строит резкое иэображение Для трех плоскостей анализа.: плосисточника.в,плоскости 10. Отраженное кости резкого изображения источника. т пластин 4 5 излучение направляет- Ы, =О двух других, симметричных150ся на измерители 6,7. Часть иэлуче г= ИО и а =-е, используя выражениепия прошедшая через пластины 4 5 (1), легко получить систему уравнеФ У Фг 1направляется на измеритель 8, уста" ний. Решая ее, вычисляют С Ьйовленный за плоскостью 10 резкого Таким образом, измерение Флуктуаиэображения источника. Сигналы, про- ций углов прихода (смещение центрапордиональные флуктуациям центра изображения) дополнительно в двухиэображения, с выхода измерителей плоскостях до и после плоскости резпоступают в блох 9 обработки, в кото- кого изображения позволяет, исключаяром вычисляются дисперсии этих Флук- зону каустики, расширить ннформационЗакаВЮП 1 Т СССР открытиям пр д, 4/5 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Э 144 ные возможности способа эа счет одновременного определения С, 1 1,. Устройство может быть использовано для измерения характеристик атмосферы при исследовании распространения лазерных пучков в атмосфере, определении точностных характеристик оптических приборов, работающих через атмосферу, например дальномеров и других. Формула и э о б р е т е н и я Способ определения оптическиххарактеристик атмосферы, при которомв исследуемую среду посыпают оптическое излучение, фокусируют его оптической приемной сисгемой и в плоскости изображения источника измеряют дисперсию угловых смещений, о т л нч а ю щ и Я с я тем, что, с целью расширения инФормационных возможпос" тей, дополнительно измеряют дисперсию угловых смещениЯ перед плоскостью 1 р резкого изображения я области междуповерхностью линзы и началом зоны каустики и за плоскостью резкого изображения, после зоны каустики, и по, измеренным значениям дисперсии рас" 15 считывают величины структурной харак-теристики флуктуаций показателя преломления, внешнего и внутреннего масштабов турбулентности.