2 / 12
Разработка лазерных систем, предназначенных для работы в усло-
виях земной атмосферы, требует достоверной информации о состо-
янии атмосферы. Аэрозольные лидары, предназначенные для опера-
тивного мониторинга атмосферы, позволяют дистанционно опреде-
лять характеристики атмосферного аэрозоля и облачных образований
в атмосфере [1–6].
Большинство современных аэрозольных лидаров измеряют сред-
ние характеристики атмосферы и работают в видимом диапазоне. Од-
нако научный и практический интерес представляют флуктуационные
характеристики атмосферных аэрозольных неоднородностей как в ви-
димом, так и УФ спектральных диапазонах.
Кроме того, с точки зрения безопасности (прежде всего для глаз),
УФ-диапазон представляет особый интерес. Лазерное излучение c дли-
ной волны менее 0,38 мкм воздействует на передние среды глаза и
является более безопасным, чем лазерное излучение с длиной волны
0,38. . . 1,4 мкм [7].
Настоящая статья посвящена разработке лазерного измерителя ха-
рактеристик атмосферных аэрозольных неоднородностей в видимом
(на длине волны 532 нм) и в УФ (на длине волны 355 нм) спектральных
диапазонах. Решение такой задачи представляет практический интерес
для оперативного мониторинга атмосферы (см., например, [8]).
Поскольку лазерный измеритель потенциально может быть исполь-
зован как в стационарной, так и в бортовой аппаратуре, для него пред-
почтительно выбрать твердотельный лазер с наилучшими энергетиче-
скими характеристиками при высокой частоте повторения импульсов,
например ИАГ:Nd
3+
лазер на иттрий-алюминиевом гранате. Такой ла-
зер имеет вторую гармонику в видимой области спектра (532 нм) и
третью гармонику в УФ-области спектра (355 нм).
Далее приведены описание разработанного лазерного измерителя
характеристик атмосферных неоднородностей, использующего вто-
рую и третью гармоники лазера на иттрий-алюминиевом гранате,
примеры полученных экспериментальных данных, гистограммы и
средние значения характеристик аэрозольных неоднородностей атмо-
сферы.
Макет лазерного измерителя.
На рис. 1 приведена структурная
схема лазерного измерителя, работающего на длинах волн 532 и
355 нм.
В качестве источника излучения в измерителе используется им-
пульсный твердотельный ИАГ:Nd
3+
лазер с полупроводниковой накач-
кой и модуляцией добротности NL204 фирмы EKSPLA. Данный лазер
имеет сменные модули генерации гармоник, что позволяет получить
разную длину волны лазерного излучения: 1064; 532; 355; 266 нм.
Конструктивно лазер NL204 выполнен в виде блока питания,
включающего в себя полупроводниковый лазер накачки, и излучателя
68 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2016. № 2