海面水雾对激光传输的影响分析

高文静; 窦茂森; 李金亮; 王垒; 臧寿洪

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2011.05.019

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

海面水雾对激光传输的影响分析

高文静 , 窦茂森 , 李金亮 , 王垒 , 臧寿洪

文章导航 > 激光技术 > 2011 > 35(5): 644-647

引用本文:

Citation:

海面水雾对激光传输的影响分析

1.
中国人民解放军91404部队, 秦皇岛 066000

作者简介: 高文静(1978-)，女，硕士，工程师，现主要从事光电对抗和激光大气传输特性测量分析的研究。Email:wenjinggao203@126.com.

中图分类号: TN929.12

Effect of offing fog on laser transmittance

1.
91404 Unit, People's Liberation Army, Qinhuangdao 066000, China
CLC number: TN929.12

摘要: 为了研究水雾对激光传输的影响,采用理论分析与设备实测相比对的方法,对水雾的近红外消光特性进行了理论分析和实验验证,取得了海洋环境雾天不同能见度条件下的激光大气传输衰减特性测量数据及同等试验条件下的模拟计算对比数据。结果表明,海洋环境下,水雾是影响激光大气传输的主要因素,其消光系数量级在10-1km-1或100km-1,水雾对激光传输的衰减是大气分子散射和吸收所引起衰减的十几倍甚至几十倍;结合实测数据对经验常数C进行了修正,得到基于能见度的1.06m激光在海雾中衰减的经验公式。所得结果对科学评价激光对抗装备远场效能具有参考意义。
- 大气与海洋光学 /
- 激光衰减特性 /
- 理论分析与实验测量 /
- 水雾 /
- 消光系数 /
- 能见度 /
- 透过率
Abstract: In order to study the effect of fog on laser transmission, the near-infrared extinction characteristic of fog was analyzed by means of theoretical analysis and experimental measurement. The measurement and simulated data for laser atmosphere transmittance attenuation characteristics were obtained under the same conditions of frog at different visibility. The results show that the fog is the major affecting factor for laser atmosphere transmittance on ocean environment, the extinction coefficient caused by fog is in the order of 10-1km-1 or 100km-1, the attenuation caused by fog is decuple, even several decades times of that caused by the atmosphere molecular scattering and absorption，the extinction caused by fog is more than 85% ratio to the total extinction. The empirical constant C was revised combing the measurement data and the empirical expression of attenuation coefficient at 1.06m laser was obtained at different visibility. The results play important reference role in scientific evaluation of the efficiency of laser countermeasure equipment.
- atmospheric and ocean optics /
- laser attenuation characteristic /
- theoretical analysis and experimentation measurement /
- fog /
- extinction coefficient /
- visibility /
- transmittance

[1]	SONG Zh F. Base of applied atmospheric optics[M]. Beijing:Weather Press,1990:1-230(in Chinese).
[2]	ZHAO Z W,LIN L K,DONG Q S,et al. Radar backscattering characteristics of fog[J]. Chinese Journal of Radio Science,2001,16(4):498-502(in Chinese).
[3]	WANG Y L,LIU X D,DAI J M. Analysis of smog total obscure power on visible light based on laser transmission model [J]. Chinese Journal of Lasers,2008,35(9):1415-1418(in Chinese).
[4]	HOU W X. Research on shading attenuation characteristics of IR spectrum by water fog[J]. Electro-Optical Technology Application,2008,23(5):25-28(in Chinese).
[5]	HOU W X. Discussion on water fog operation principle on light wave[J]. Electro-Optical Technology Application,2008,23(4):18-20(in Chinese).
[6]	XU B,SHI J M,WANG J C,et al. Calculation and analyzing of the extinction characteristics of the water fog[J]. Infrared and Laser Engineering,2005,34(1):38-41(in Chinese).
[7]	YUAN J T,YANG L L,XIE J,et al. Study on extinction properties of water fog particles in multi-spectrum based on Mie theory[J]. Optical Technique,2007,32(3):459-461(in Chinese).
[8]	CHEN B,LI C J.Analysis and attenuation experiments of water vapor on infrared radiation[J].Opto-Electronic Engineering,2008,35(3):48-52(in Chinese).
[9]	TANG S Q,BAI L,WU Z S,et al.Extinction characteristics of water fog in multiband[J].Journal of Atmospheric and Environmental Optics,2010,5(2):112-117(in Chinese).
[10]	SUN H J. Discussing the thoerical relationship between the atmospheric scattering and the visibility[J]. Meteorological Hydrological and Marine Instrument,1995,4(4):30-34(in Chinese).
[11]	ZENG S E,WANG G L. Observation and instrument of visibility[J]. Quarterly Journal of Applied Meteorology,1999,10(2):208-212(in Chinese).
[12]	KE X Zh,MA D D,LIU J N. Study attenuation of laser transmission in fog[J]. Journal of Light Scattering,2009,21(2):104-109(in Chinese).
[13]	LIHDBERG J D,LENTZ W J,MEASURE E M,et al. Lidar determinations of extinction in stratus clouds[J]. Applied Optics,1984,23(13):2172-2177.
[14]	WANG M,LIU W Q,LU Y H,et al. Study on the measurement of the atmospheric extinction of fog and rain by forward-scattering near infrared spectroscopy[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis,2008,28(8):1776-1780(in Chinese).

[1]	张敬斌 , 胡欢陵 . 大气消光系数的透过率迭代法求解研究. 激光技术, 1994, 18(2): 77-81.
[2]	孙兆滨 , 郭金家 , 刘智深 , 马森 , 刘振 . 微脉冲激光雷达测量大气水平能见度. 激光技术, 2007, 31(2): 200-202.
[3]	庄子波 , 黄炜 , 符超 , 蒋立辉 . 后向散射式小型激光雷达能见度仪探测研究. 激光技术, 2015, 39(1): 119-123. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.01.024
[4]	李颖颖 , 孙东松 , 王珍珠 , 沈法华 , 周小林 , 董晶晶 . 云的多次散射对激光雷达测量结果影响的研究. 激光技术, 2008, 32(6): 611-613,638.
[5]	伯广宇 , 钟志庆 , 王邦新 , 刘东 . 喇曼激光雷达探测云及其附近气溶胶光学参量. 激光技术, 2012, 36(5): 597-601. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.006
[6]	周辽 , 龙芋宏 , 焦辉 , 张光辉 , 蔺泽 , 赵臻 , 黄宇星 , 黄平 . 水雾对激光加工CFRP的影响特性研究. 激光技术, 2023, 47(6): 786-794. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.06.009
[7]	李学彬 , 徐青山 , 魏合理 , 胡欢陵 . 1次沙尘暴天气的消光特性研究. 激光技术, 2008, 32(6): 566-567,575.
[8]	汪少林 , 曹开法 , 胡顺星 , 魏合理 . 对激光雷达几何因子的分析与测量. 激光技术, 2008, 32(2): 147-150.
[9]	贺健 , 张庆国 . 热层氦辐射线大气吸收系数的理论分析. 激光技术, 2011, 35(2): 268-271. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.034
[10]	梁琨 , 马泳 , 程飞 , 王宏远 . 基于布里渊激光雷达测量大气声速误差分析. 激光技术, 2009, 33(1): 94-96.
[11]	赵琦 , 钟鸣 , 吕百达 . 大气激光束漂移的实验研究. 激光技术, 2010, 34(4): 532-534. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.027
[12]	杨辉 , 刘文清 , 刘建国 , 陆亦怀 , 谢品华 , 虞统 , 于建华 , 刘诚 . 城市对流层气溶胶观测分析与研究. 激光技术, 2006, 30(2): 174-176.
[13]	杨昭 , 李强 , 孙东松 . 基于1064nm米散射激光雷达的大气消光特性的研究. 激光技术, 2006, 30(2): 170-173.
[14]	胡波 , 章文芳 , 宋伟 . 泡沫对激光传输能量衰减的研究. 激光技术, 2013, 37(1): 89-92. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.01.022
[15]	殷琼 , 翟凤潇 , 李若平 , 张放 , 黄明举 . 一种红敏光致聚合物全息特性的研究. 激光技术, 2007, 31(2): 123-126.
[16]	陈莉英 , 姜洪波 , 沈利沣 , 赵志刚 . 脉冲腔衰荡技术探测气溶胶消光系数的研究. 激光技术, 2016, 40(2): 241-244. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.02.019
[17]	刘锐 , 殷宗敏 , 李荣玉 . 石英光纤受辐照后的透过率研究. 激光技术, 2000, 24(6): 363-366.
[18]	周中亮 . 高斯光束大气传输规律的数值分析. 激光技术, 2009, 33(1): 110-112.
[19]	仓吉 , 齐文辉 , 张逸新 . 斜程大气传输部分相干平顶光束的空间相干度. 激光技术, 2009, 33(5): 518-521. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.05.029
[20]	王欢 , 李松 , 周辉 . 地球科学激光测高系统大气延迟修正算法. 激光技术, 2007, 31(2): 169-171.

点击查看大图

计量

文章访问数: 4051
HTML全文浏览量: 832
PDF下载量: 853
被引次数: 0

海面水雾对激光传输的影响分析

作者简介: 高文静(1978-)，女，硕士，工程师，现主要从事光电对抗和激光大气传输特性测量分析的研究。Email:wenjinggao203@126.com

1. 中国人民解放军91404部队, 秦皇岛 066000

收稿日期: 2010-11-25
录用日期: 2011-01-29
网络出版日期: 2011-09-25

关键词:

摘要: 为了研究水雾对激光传输的影响,采用理论分析与设备实测相比对的方法,对水雾的近红外消光特性进行了理论分析和实验验证,取得了海洋环境雾天不同能见度条件下的激光大气传输衰减特性测量数据及同等试验条件下的模拟计算对比数据。结果表明,海洋环境下,水雾是影响激光大气传输的主要因素,其消光系数量级在10-1km-1或100km-1,水雾对激光传输的衰减是大气分子散射和吸收所引起衰减的十几倍甚至几十倍;结合实测数据对经验常数C进行了修正,得到基于能见度的1.06m激光在海雾中衰减的经验公式。所得结果对科学评价激光对抗装备远场效能具有参考意义。