Лазерные системы обработки и передачи информации

Скачать в pdf «Лазерные системы обработки и передачи информации»


Сухой атмосферный воздух представляет собой смесь азота (78,09%), кислорода (20,95%), аргона (0,93%), углекислого газа (0,03%) и незначительного количества других газов (неон, водород, озон, ксенон, гелий). Кроме того, в воздухе присутствуют различные аэрозоли: капельки воды, кристаллики льда, минеральная и вулканическая пыль, сажа, микроорганизмы и др. Концентрация и состав аэрозолей зависит от климатических условий, географии местности и от высоты. Особенно много аэрозолей в нижних слоях атмосферы (до 10 км).


Рассеяние оптического излучения происходит как на молекулах газов и водяного пара, так и на аэрозолях. Поглощение обусловлено в основном наличием молекул воды, диоксида углерода и озона.


Оптические свойства атмосферы описывают через коэффициент пропускания:


Ка = exp (-aаRл),    (2.3)


где аа— коэффициент ослабления.


Общий коэффициент пропускания атмосферы можно представить в виде произведения


К = КпКр,    (2.4)


где Кп— коэффициент поглощения; Кр— коэффициент рассеяния.


Коэффициент поглощения зависит от длины волны света, суммарного давления, концентрации поглощающих молекул. Эльдер и Стронг предложили следующую эмпирическую формулу для расчета:


Кп = t0k lgw,    (2.5)


где t0 и к — постоянные коэффициенты, определяемые для спектрального диапазона (табл. 2.1); w — толщина слоя осажденной воды.


Спектральный диапазон, мкм


t0


к


0,70…0,92


15,1


106,3


0,92.1,10


16,5


106,3


о


о


17,1


96,3


о


о


13,1


81,0


1,90…2,70


13,1


72,5


2,70…4,30


12,5


72,3


4,30…5,90


21,2


51,2

Для горизонтальных трасс толщина слоя осажденной воды рассчитывается по формуле


w = ан(0)Ял.    (2.6)

Скачать в pdf «Лазерные системы обработки и передачи информации»