Распространение импульсов лазерного излучения в просветляемой облачной среде

• Автор: Слесарев, Андрей Гурьевич
• Шифр специальности: 01.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 193 c. : ил

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ПРОСВЕТЛЕНИЕ ОБЛАЧНЫХ СРЕД ВО ВЗРЫВНОМ РЕЖИМЕ ИСПАРЕНИЯ КАПЕЛЬ

2.1. Система уравнений для описания просветления облака интенсивными лазерными импульсами

2.2. Просветление облачных сред одиночными импульсами лазерного излучения

2.3. Эффективность просветления облаков в регулярном

и взрывном режимах разрушения капель

2.4. Рассеяние облаков и туманов сериями импульсов лазерного излучения

2.5. Основные результаты и выводы главы

3. РЕТРАКЦИЯ ИНТЕНСИВНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ПУЧКОВ ПРИ ПРОСВЕТЛЕНИИ ОБЛАЧНЫХ СРЕД

3.1. Система уравнений для описания самовоздействия лазерного излучения в просветляемой облачной среде
3.2. Особенности рефракции излучения в облаке при са-мовоздействии в регулярном режиме испарения капель
3.2.1. Линейное приближение
3.2.2. Численные расчеты
3.3. Рефракция лазерных пучков при наличии взрыва капель
3.4. Рефракция лазерного излучения при просветлении
облака последовательностью импульсов
3.5. Возможность уменьшения рефракционных искажений

лазерного пучка в просветляемой облачной среде
3.6. Основные результаты и выводы главы
4. ФЛУКТУАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ПРОСВЕТЛЯЕМОЙ ОБЛАЧНОЙ СРЕДЫ И
ЗОНДИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ
4.1. Флуктуации параметров просветляемой облачной среды, обусловленные турбулентным перемешиванием
4.1.1. Флуктуации температуры, водности и диэлектрической проницаемости в зоне воздействия
4.1.2. Функция теплового действия
4.1.3. Роль газового поглощения в формировании статистической структуры зоны воздействия
4.2. Распространение в зоне просветления зондирующего излучения
4.2.1, Флуктуации уровня интенсивности зондирующего излучения
4.2.2. Особенности зондирования лазерным излучением зоны воздействия
4.3. Основные результаты и выводы главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

I. ВВЕДЕНИЕ
В последние годы большое внимание уделяется исследованиям распространения лазерного излучения в атмосфере. Интерес к этой проблеме обусловлен как возможностью применения лазерных источников для дистанционного зондирования параметров атмосферы, дальней оптической связи, локации, систем лазерной посадки самолетов и т.д., так и значительными успехами в разработке оптических квантовых генераторов.
Проведенные исследования показали, что атмосфера существенно влияет на распространение лазерного излучения, ослабляя и значительно искажая поля когерентных оптических волн (см.,например, монографии /61,73,82-85,106,129,140/и литературу к ним), и,следовательно, ограничивая возможности применения оптических систем.
Наиболее заметное влияние на распространение лазерных пучков оказывает атмосферный аэрозоль. В мощных облаках и туманах ослабление излучения каплями и ледяными кристаллами так велико, что даже на относительно коротких трассах использование лазерных систем в практических целях становится бессмысленным.
Одним из путей обеспечения работы лазерных систем контроля параметров атмосферы, оптической связи, навигации при неблагоприятных погодных условиях (облака, туманы) является тепловое воздействие интенсивным лазерным излучением на облака и туманы с целью создания в них локальных областей повышенной прозрачности - зон (каналов) просветления /42, 66, 98, 121, 138, 156/.
При воздействии облачные капли, поглощая энергию лазерного излучения, нагреваются и испаряются, что приводит к увеличению оптической прозрачности просветляемой среды. Создаваемые таким образом каналы просветления можно использовать в качестве оптических

Рис. 2.1 Зависимость оптической толщины тумана от времени при просветлении облака импульсами излучения с различной интенсивностью