Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Лазерная доплеровская локация в субмиллиметровом диапазоне Малинин, Сергей Алексеевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Малинин, Сергей Алексеевич. Лазерная доплеровская локация в субмиллиметровом диапазоне : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.04.05.- Новосибирск, 1993.- 14 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность. В связи с достижениями лазерной физики и оптоэлектроники открываются новые возможности в различных областях науки и техники, связанные со значительным повышением точности и чувствительности методов и средств измерений различных физических величин. В таких областях как локация и навигация, использование лазеров позволяет, в частности, существенно повысить точность измерения координат и скоростей объектов, получить информацию о форме и состоянии объекта и т.д. В области техники связи повышается скрытность и информационная емкость каналов связи. При этом лазерные локационные системы (МС) имеют сравнительно Небольшие размеры и высокий к.п.д.

Отмеченные свойства МС связаны пре*де всего с меньшей длиной волны оптического излучения по сравнению с радиоволнами, что дает возможность формировать с помощью небольших телескопически систем узкую диаграмму направленности зондирующего луча, размеры которого оказывается соизмеришь с размерами объекта локации. B-xsayu роль играет малая ширина линии и высокая чувствительность приемников лазерного излучения, возможность точного измерения доплеровского сдвига частоты сигнала, отраженного от движущегося объекта, Ь качестве недостатка МС по сравнению с радиолокаторами мо:;:но отметить более сильное поглощение и рассеяние излучения в атмосфере, усиливающееся при неблагоприятных погодных условиях.

Для построенная МС большое значение имеет выбор длины волны лазера-передатчика. Наиболее распространены спсте:.а; на основе твердотельных v. Си^-лазеров, генерирующих излучений ближнего и среднего і Li диапазонов. їакоі. выбор определяете: пропусканием атмосферы ь данных областях спектра и воз:.:о:^:о-егью достижения высоких мощностей лазерного излучении.

Перспективным для целеіі локации является диапазон субмиллиметровых (СШ) и м-уїлиметрових длин волн, ^іля создаїіия лазерных локаторов в этом диапазоне могут Літь использованы СУЛ! лазеры, работающие на вращательных переходах молекул. Несмотря на меньшую мощность лазера-передатчика по сравнен.::-: с твердотельными и С02 системами, такие локаторы пмоыт ряд достоинств, связанных с большей длиной волны. Для САМ диапазона суцествзп-

но меньше Рэлеевское и Ми рассеяния излучения, понижено влияние атмосферной турбулентности, что обеспечивает лучшее прохождение в атмосфере при неблагоприятных условиях (задымлен-ность трассы, сильный ветер, осадки и т.д.), сравнимое с прохождением радиоволн миллиметрового диапазона. При этом СШ лазеры сохраняют расходимость пучка и ширину линии генерации ( ~ Ю ), присущие оптическим квантовым генераторам Ж диапазона.

Создание СШ систем имеет большое значение для решения экологических задач по диагностике примесей атмосферы. СШ техника может найти применение для спектроскопии сложных молекул, в биологии, медицине. В военной области СШ системы могут найти применение для обнаружения следов летательных аппаратов , исследования фона вокруг объекта локации, трассового газоанализа в складских помещениях, на полигонах при уничтожении оружия массового поражения, боеприпасов, ракетных тошшв и т.д.

Ляя построения JUiC СХІ диапазона является актуальным решение следующих задач:

определение длин волн, на которых наблюдается достаточно хорошее прохождение лазерного излучения в атмосфере;

создание непрерывных компактных источников излучения СХ1 диапазона с относительно большой модностью;

повышение чувствительности приемных устройств.

Целью диссертационной работы является: исследование основных закономерностей распространения суймилликетрового лазерного излучения в атмосфере и проведение численного эксперимента по определении коэффициентов поглощения и пропускания; разработка принципов использования СММ-лазероз в системах допле-ровской локации; разработка функциональной схемы СММ доплеров-ского локатора; разработка волноводного субмиллиметрового лазера с оптической накачкой.

Автор выносит на задпту:

I. Результаты численного эксперимента по определению основных характеристик прохождения субмиллиметрового лазерного излучения в реальной атмосфере (рассеяния, коэффициентов поглощения и пропускания) на высотах 0, 5 и 10 км в различное

время года для средних широт, позволившего определить спектральные области ОМ излучения, пригодные для целей локации.

  1. Результаты исследований характеристик локационных систем на основе субмиллиметровых лазеров.

  2. Субмкллиметровый отпаянный волноводный лазер с реализацией быстрой смены активной среды.

Научная новизна.

  1. Впервые исследованы основные закономерности прохождения субмиллнметрового лазерного излучения в атмосфере. Определены длины волн 41,7 мкм, 1174 мкм, 1222 мкм с малыми величинами коэффициентов поглощения.

  2. Разработаны физические основы использования субмиллиметровых лазеров в системах доплеровской локации.

  3. Разработан универсальный (с точки зрения применяемой активной среды) субмиллиметровый волноводный лазер с накачкой С02^лазером.

Практическая значимость.

  1. Полученные результаты по исследованию прохождения СММ-излучения в атмосфере могут бить использованы для создания локационных, навигационных лазерных систем, систем связи, а также экологического мониторинга атмосферы в субмиллиметровок и миллиметровом диапазонах длин волн.

  2. Разработан отпаянный мощный одночастотный субмиллп-ыетровый управляемый лазер.

  3. Разработан перспективный быстродействувдий прие.м;ый элемент субмиллиметрового лазерного излучения на осново "кода на барьере Шотки, позволяющий работать на частотах до 4,3 ТГц.

Апробацій работы. Основные результаты диссертационно,, работы докладывались на семинарах в іінститугз лазерной с^изіи-і СО РАН, Секции прикладное проблем при Президиуме РАН, лаучло-исследовататьском институте авиационных систем, НТК НЬС.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит ;:г введения, трех глав, приложенля, заключения и библиограупл.

Работа содержат 122 страшит машинописного текста;
36 рисунков и 7 таблиц, размещенных на 35
страницах; библиографические названия в количестве 70
ссылок занимают 7 страниц.