Григорьевский В.И. «Влияние вторичного рассеяния Рэлея на характеристики пассивного лидара для обнаружения лазерного излучения в атмосфере» Журнал радиоэлектроники, № 2, с. 14 (2019)

Решена задача определения величины принимаемой рассеянной оптической мощности от сторонних слаборасходящихся лазерных пучков, распространяющихся в атмосфере Земли, пассивным лазерным локатором (лидаром) в слабозамутненной атмосфере с учетом вторичного рассеяния Рэлея и определен радиус действия лидара для этих условий. В ночных условиях без солнечной засветки радиус действия лидара может составлять более 4500 км при обнаружении пучков с мощностью порядка 100 кВт в диапазоне длин волн ∼1600 нм. При наличии солнечной засветки радиус действия уменьшается на порядок. Проведен также расчет зависимости радиуса обнаружения и принимаемой лидаром мощности для длин волн стороннего излучения в диапазонах 1650 нм, 1000 нм и 500 нм. Несмотря на то, что рассеяние обратно пропорционально четвертой степени длины волны света, на больших расстояниях радиус действия лидара уменьшается с уменьшением длины волны стороннего излучения из-за существенно больших потерь от вторичного рэлеевского рассеяния. Динамический диапазон радиуса обнаружения на длине волны 500 нм составляет величину от ∼20 км при локации пучков мощностью ∼10 Вт до ∼200 км при локации мощных пучков ∼100 000 Вт, что меньше, чем на других длинах волн. Однако в реальной атмосфере всегда присутствуют частицы дымки (аэрозоли), и практически всегда, кроме молекулярного, есть и аэрозольное рассеяние, которое может ограничивать дальность обнаружения и величину принимаемых сигналов, полученных в рамках представленной модели. Экспериментальные и теоретические данные согласуются между собой в области небольшой величины дальности обнаружения и мощности стороннего пучка, что подтверждает правильность теоретического подхода к решаемой задаче и позволяет экстраполировать результаты на большие мощности пучков.