Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Оптика атмосферы и океана

2016 год, номер 3

1.
Прогноз распространения интенсивного лазерного излучения ближнего и среднего ИК спектральных диапазонов при работе на наклонных высотных атмосферных трассах

С.В. АСАНОВ1, Ю.Э. ГЕЙНЦ2, А.А. ЗЕМЛЯНОВ2, А.Б. ИГНАТЬЕВ1, Г.Г. МАТВИЕНКО2, В.В. МОРОЗОВ1, А.В. ТАРАСЕНКОВА2
1Головное системное конструкторское бюро Концерна ПВО «Алмаз-Антей» им. Академика А.А. Расплетина, 125190, г. Москва, Ленинградский пр., 80, корп. 16
2Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
ygeints@iao.ru
Ключевые слова: лазерное излучение, атмосфера, поглощение газами, аэрозольное ослабление, оптическая рефракция, турбулентные искажения, нелинейно-оптические эффекты, распространение, laser emission, atmosphere, gas absorption, aerosol extinction, optical refraction, turbulent distortions, nonlinear optical effects, propagation
Страницы: 167-176
Подраздел: НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОКЕАНЕ

Аннотация >>
На основе разработанной авторами оптической модели земной атмосферы проведены численные оценки эффективности использования интенсивного излучения различных лазерных источников ближнего и среднего ИК-диапазонов при распространении на наклонных высотных трассах. Рассмотрены варианты переноса излучения кислородно-йодного (КИЛ), а также химических DF- и CO-лазеров при работе в условиях различной оптической «погоды» с учетом линейных и нелинейных оптических эффектов. Показано, что с точки зрения передачи полной мощности излучения наиболее предпочтительным является использование КИЛ вследствие низкого ослабления в атмосфере и минимального влияния нелинейных эффектов. Этот же лазерный источник демонстрирует и наилучшие показатели по величине средней интенсивности излучения на приемнике. Среди многочастотных химических лазеров по коэффициенту передачи мощности лидирует излучение DF-лазера.

DOI: 10.15372/AOO20160301
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
Энергетические характеристики излучения CO2-лазера при фокусировке в турбулентной атмосфере в условиях ветровой рефракции

С.А. ШЛЕНОВ1, В.В. ВАСИЛЬЦОВ2, В.П. КАНДИДОВ1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, г. Москва, Ленинские горы, 1
shlenov@physics.msu.ru
2Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН, 140700, Московская область, г. Шатура, ул. Святоозерская, 1
v.vasiltsov@mail.ru
Ключевые слова: CO-лазер, ИК-излучение, тепловое самовоздействие, ветровая рефракция, турбулентная атмосфера, CO laser, IR radiation, thermal self-action, thermal blooming, turbulent atmosphere
Страницы: 177-183
Подраздел: НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОКЕАНЕ

Аннотация >>
Средствами вычислительного эксперимента анализируется динамика во времени максимальной интенсивности и мощности в апертуре конечного размера фокусированного излучения на длине волны 10,6 мкм при тепловом самовоздействии в незамутненной аэрозолем турбулентной атмосфере. Рассмотрено распространение гауссовых пучков на трассах протяженностью до 160 м. Показано, что в условиях сильных флуктуаций показателя преломления наблюдаются интервалы времени, в которые максимальная интенсивность в средней части трассы при острой фокусировке пучка оказывается больше, чем в фокальной плоскости в конце трассы.

DOI: 10.15372/AOO20160302
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
Влияние параметров фемтосекундного излучения ближнего и среднего ИК-диапазонов на закономерности формирования последовательности световых пуль в прозрачных диэлектриках

Е.Д. ЗАЛОЗНАЯ, А.Е. ДОРМИДОНОВ, В.П. КАНДИДОВ
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119991, г. Москва, Ленинские горы, 1
ed.zaloznaya@physics.msu.ru
Ключевые слова: филаментация, световая пуля, фемтосекундный импульс, аномальная дисперсия групповой скорости, filamentation, light bullet, femtosecond pulse, anomalous group velocity dispersion
Страницы: 184-191
Подраздел: НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОКЕАНЕ

Аннотация >>
Численно исследовано формирование световых пуль при филаментации фемтосекундных импульсов ближнего и среднего ИК-диапазонов в конденсированных средах при аномальной дисперсии групповой скорости. На примере филаментации в плавленом кварце микроджоульных импульсов на длинах волн 1,4; 1,8 и 2,2 мкм мощностью, близкой к критической мощности самофокусировки, установлено, что при дисперсионной длине, много большей и много меньшей длины самофокусировки, последующие световые пули не образуются. Показано, что пиковая интенсивность в световых пулях не зависит от начальной интенсивности в импульсе и определяется порядком многофотонности при генерации лазерной плазмы, возрастая с его увеличением. В плавленом кварце пиковая интенсивность в световой пуле составляет около 40 ТВт/см2 при филаментации микроджоульных импульсов на длине волны 1,4-2,2 мкм, в CaF2 пиковая интенсивность достигает 120 ТВт/см2 при филаментации импульса на длине волны 3 мкм. Световая пуля является короткоживущим образованием, интервал существования которого составляет около 1 мм. Найдено, что изменение энергии действующего импульса на длине волны 3 мкм при филаментации в CaF2 влияет на число световых пуль и не приводит к увеличению их времени жизни.

DOI: 10.15372/AOO20160303
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
Механизм аномального смещения Гольфстрима в 2011 г.

С.М. ПЕРШИН1,2
1Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 119991, г. Москва, ул. Вавилова, 38
pershin@kapella.gpi.ru
2Концерн «Моринсис-Агат», 105275, г. Москва, шоссе Энтузиастов, 29
Ключевые слова: смещение Гольфстрима, влияние антропогенного фактора на глобальный климат, нефтяная радужная пленка, аномальный нагрев воды, снижение сдвиговой вязкости воды, термоиндуцированная конверсия орто- и параизомеров НО, displacement of the Gulf Stream, anthropogenic factor influence on global climate, oil rainbow film, anomalous heating of water, reduce of the shear viscosity of water, thermoinduced conversion of the ortho-para isomers of HO
Страницы: 192-199
Подраздел: НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОКЕАНЕ

Аннотация >>
Предложен физический механизм беспрецедентного смещения (около 200 км) на север течения Гольфстрим летом-осенью 2011 г. у берегов Новой Каролины. Обосновано, что инерционное движение по прямой и «соскальзывание» с прежней траектории при повороте на восток обусловлены аномально большим нагревом воды до температуры особой точки (19-20 oC), при которой происходит кратное снижение ее сдвиговой вязкости из-за термоиндуцированной конверсии спиновых орто- и параизомеров молекул Н2О. Показано, что аномально высокий подогрев воды является следствием катастрофы на нефтяной платформе Deepwater Horizon в Мексиканском заливе и разлива нефти. Изменение отражательного и испарительного процесса из-за радужной пленки на площади в сотни тысяч квадратных километров (http://newsland.com/ news/detail/id/1218207) обеспечивает дополнительный нагрев океана.

DOI: 10.15372/AOO20160304
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
Детектирование тонких пленок нефтепродуктов на водной поверхности с помощью филаментов УФ-излучения

А.А. ИОНИН1, Д.В. МОКРОУСОВА1,2, Л.В. СЕЛЕЗНЕВ1, Д.В. СИНИЦЫН1, Е.С. СУНЧУГАШЕВА1,2
1Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991, г. Москва, Ленинский пр., 53
aion@sci.lebedev.ru
2Московский физико-технический институт, 141700, г. Долгопрудный, Московской обл., Институтский пер., 9
daria.mokrousova@yandex.ru
Ключевые слова: нефть, нефтепродукты, водная поверхность, ультракороткие лазерные импульсы, УФ-излучение, филаменты, флуоресценция, oil, water surface, ultrashort laser pulse, UV emission, filaments, fluorescence
Страницы: 200-203
Подраздел: НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В АТМОСФЕРЕ И ОКЕАНЕ

Аннотация >>
Экспериментально исследуется флуоресценция тонких пленок нефтепродуктов на водной поверхности при воздействии на них фемтосекундных УФ лазерных импульсов. Рассматриваются лазерные импульсы в широком диапазоне интенсивностей, включающем область филаментации излучения. Проводится сравнение применимости этого метода для фемтосекундных УФ-импульсов с центральными длинами волн 248 и 372 нм. Продемонстрировано, что пространственное разрешение локализации такой флуоресценции не хуже 30 см.

DOI: 10.15372/AOO20160305
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
Новый алгоритм восстановления альбедо поверхности по данным спутникового зондирования

О.В. НИКОЛАЕВА
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, 125047, г. Москва, Миусская пл., 4
nika@kiam.ru
Ключевые слова: атмосферная коррекция, коэффициент яркости, замутненная атмосфера, atmospheric correction, reflectance, turbid atmosphere
Страницы: 204-209
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Описан новый алгоритм восстановления альбедо поверхности по значениям коэффициента яркости отраженного солнечного излучения. В алгоритме находится альбедо пространственно неоднородной ламбертовой поверхности с учетом многократного рассеяния излучения в атмосфере и многократного отражения излучения от поверхности. Приведены результаты решения модельных задач, демонстрирующие возможности алгоритма.

DOI: 10.15372/AOO20160306
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
Комбинированный метод оптического зондирования нижней и средней атмосферы

В.Н. МАРИЧЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
marichev@iao.ru
Ключевые слова: температура, лидар, рэлеевское и комбинационное рассеяние света, тропосфера, стратосфера, мезосфера, temperature, lidar, Rayleigh and Raman light scattering, troposphere, stratosphere, mesosphere
Страницы: 210-215
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
В лидарном комплексе применен комбинированный оптический метод зондирования нижней и средней атмосферы. Метод основан на приеме сигналов рэлеевского (упругое молекулярное рассеяние света на длине волны 532 нм) и рамановского (излучение первого колебательно-вращательного перехода молекул азота с центром на длине волны 607 нм при возбуждении последнего лазерным излучением на длине волны 532 нм) рассеяния света. Использование рамановского канала позволило исключить искажающее влияние аэрозоля на высотах его локализации (до 25 км) на точность измерения температуры. При одновременном измерении сигналов в двух приемных каналах получены протяженные профили температуры в области высот от 7 до 60 км, охватывающие верхнюю тропосферу и среднюю атмосферу. Получено хорошее соответствие данных со спутниковыми и аэрологическими измерениями, а также с модельными представлениями.

DOI: 10.15372/AOO20160307
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
Сравнение результатов дистанционных спектрофотометрических и лидарных измерений O3, NО2, температуры и стратосферного аэрозоля с данными спутниковых и радиозондовых измерений

О.Е. БАЖЕНОВ, В.Д. БУРЛАКОВ, М.В. ГРИШАЕВ, Ю.В. ГРИДНЕВ, С.И. ДОЛГИЙ, А.П. МАКЕЕВ, А.В. НЕВЗОРОВ, Н.С. САЛЬНИКОВА, Д.А. ТРИФОНОВ, М.Ю. АРШИНОВ, Г.А. ИВЛЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
boe@iao.ru
Ключевые слова: атмосфера, спектрофотометрия, лазерное зондирование, спутниковые измерения, радиозондирование, atmosphere, spectrophotometry, laser sensing, satellite measurements, radiosonde
Страницы: 216-223
Подраздел: ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ АТМОСФЕРЫ, ГИДРОСФЕРЫ И ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Аннотация >>
Рассматриваются результаты дистанционных спектрофотометрических и лидарных измерений общего содержания озона, двуокиси азота и температуры, полученные на Сибирской лидарной станции (СЛС) Института оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН (Томск: 56,5° с.ш., 85,0° в.д.), в сравнении с результатами аналогичных спутниковых измерений. Наземные измерения общего содержания озона осуществляются озонометром М-124, измерения содержания NO2 выполняются автоматизированным спектрофотометром. Наземные лидарные измерения температуры - измерительным комплексом СЛС. Эти измерения сравниваются с данными радиозондовых и спутниковых измерений. Спутниковые измерения осуществляются аппаратурой TOMS и IASI.

DOI: 10.15372/AOO20160308
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
Взаимосвязь солнечной активности, климатических индексов и осадков мая-июля, реконструированных на основе анализа радиального прироста лиственницы на Южном Урале

Д.Ю. ВАСИЛЬЕВ1, С.Е. КУЧЕРОВ2, В.В. ЛАЗАРЕВ1
1Уфимский государственный авиационный технический университет, 450008, г. Уфа, ул. Карла Маркса, 12, корп. 1
vasilevdy@ugatu.su
2Ботанический сад-институт Уфимского НЦ РАН, 450080, г. Уфа, ул. Менделеева, 195, корп. 3
skucherov@anrb.ru
Ключевые слова: вейвлет-анализ, кросс-вейвлет-анализ, Фурье-анализ, климатические индексы, реконструкция осадков, дендрохронологические исследования, корреляционный анализ, wavelet transform, cross wavelet transform, Fourier transformation, climate indices, reconstruction of precipitation, dendrochronological research, correlation analysis
Страницы: 224-231
Подраздел: АТМОСФЕРНАЯ РАДИАЦИЯ, ОПТИЧЕСКАЯ ПОГОДА И КЛИМАТ

Аннотация >>
Для территории Южного Урала методом вейвлет-анализа исследованы осадки мая-июля, реконструированные по радиальному приросту поздней древесины лиственницы Сукачева (Larix sukaczewii Dyl.). Эти данные в дальнейшем были проанализированы методом кросс-вейвлет-преобразования путем сравнения со среднегодовыми значениями чисел Вольфа, а также со средними значениями индексов САК и АМК (Североатлантическое колебание и Атлантическое мультидекадное колебание) за аналогичный период. Проведенный анализ позволил выявить скрытые периодичности в исходных рядах и определить взаимосвязи осадков мая-июля с солнечной активностью, а также с САК и AMК. Установлено, что доминирующий 11-летний цикл в рядах чисел Вольфа присутствует практически на всем временном диапазоне реконструкции осадков. В серии реконструкции осадков проявление индекса САК за май-июль присутствует в основном на периодах 8-11 лет, а индекса AMК за май-июль на периодах от 11 до 50 лет. Для анализа использовались следующие периоды наблюдений: реконструкция осадков мая-июля за 375 лет (1631-2005 гг.), числа Вольфа за 306 лет (1700-2005 гг.), САК за 141 год (1865-2005 гг.), AMК за 150 лет (1856-2005 гг.).

DOI: 10.15372/AOO20160309
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
Потенциал лазерной системы посадки самолетов

Г.А. КАЛОШИН1, Г.Г. МАТВИЕНКО1, С.А. ШИШКИН1, В.И. АНИСИМОВ2, В.В. БУТУЗОВ2, В.В. ЖУКОВ2, Г.В. СТОЛЯРОВ3, В.П. ПАСЮК3
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
gkaloshin@iao.ru
2Научно-исследовательский институт «Экран», 443022, г. Самара, пр. Кирова, 24
mail@niiekran.ru
3Научно-производственное объединение «ЛЭМЗ», 127411, г. Москва, Дмитровское шоссе, 110
lemz@tsr.ru
Ключевые слова: аэрозольное ослабление, дальность видимости, перенос излучения, лазерные пучки, система посадки, программный пакет, aerosol extinction, visibility, radiative transfer, laser beams, landing system, software package
Страницы: 232-242
Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Приведены результаты расчетов эффективности лазерной системы посадки (ЛСП) на основе определения минимально необходимых потоков рассеянного излучения от неподвижных протяженных ориентиров (НПО), являющихся индикаторами ЛСП, при зрительном обнаружении НПО в реальных условиях эксплуатации. Показано, что при метеорологической дальности видимости Sm = 800 м минимально необходимые мощности для надежного обнаружения лазерных пучков курсоглиссадной группы в ночных условиях с расстояний L » 1,0-1,6 км составляют Рmin = 0,5 Вт для l = 0,52 и 0,64 мкм при отклонениях от глиссады на угол  = 0-5. В сумеречных условиях зеленые и красные лучи видны с дистанций L = 1-1,2 км. Проведенные расчеты подтвердили возможность создания ЛСП на основе лазеров нового поколения, способной обеспечить посадку самолетов в условиях I категории ИКАО (Международная организация гражданской авиации).

DOI: 10.15372/AOO20160310
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
Преобразование во вторую гармонику фемтосекундного импульса с центральной длиной волны 950 нм

С.В. АЛЕКСЕЕВ1, Н.Г. ИВАНОВ1, В.Ф. ЛОСЕВ1,2, С.Ю. МИРОНОВ3
1Институт сильноточной электроники СО РАН, 634055, г. Томск, пр. Академический, 2/3
sergey100@sibmail.com
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634034, г. Томск, пр. Ленина, 30
losev@ogl.hcei.tsc.ru
3Институт прикладной физики РАН, 603950, г. Нижний Новгород, ул. Ульянова, 46
Sergey.Mironov@mail.ru
Ключевые слова: фемтосекундный лазерный импульс, генерация второй гармоники, гауссов пучок, нелинейный кристалл, однородность, интенсивность, неоднородность, femtosecond laser pulse, second harmonic generation, Gaussian beam, nonlinear crystal, homogeneity, intensity, inhomogeneity
Страницы: 243-248
Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований условий генерации второй гармоники на Ti:Sapphire фемтосекундном комплексе, который включает генератор фемтосекундных импульсов, стретчер, регенеративный усилитель, два многопроходных усилителя, компрессор и генератор второй гармоники. Кроме того, изучено влияние интенсивности излучения, пространственного профиля и уровня шумовой компоненты первой гармоники на длине волны 950 нм на однородность интенсивности второй гармоники. Теоретически показано, что при отсутствии шумовой компоненты в пучке основной гармоники наблюдается хорошая однородность интенсивности во второй гармонике. Внесение амплитудных неоднородностей интенсивности в первую гармонику приводит к еще большим неоднородностям во второй гармонике. Экспериментально продемонстрировано, что уменьшение шумовой компоненты в пучке накачки за счет использования пространственного фильтра позволяет существенно подавить мелкомасштабные неоднородности во второй гармонике.

DOI: 10.15372/AOO20160311
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
CuBr-лазер в задачах визуализации процессов получения наноматериалов

М.В. ТРИГУБ1,2, В.В. ПЛАТОНОВ3, К.В. ФЕДОРОВ2, Г.С. ЕВТУШЕНКО2, В.В. ОСИПОВ3
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, 634055, г. Томск, пл. Академика Зуева, 1
trigub@tpu.ru
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
fedorkval@gmail.com
3Институт электрофизики УрО РАН, 620016, г. Екатеринбург, ул. Амундсена, 106
platonov@iep.uran.ru
Ключевые слова: CuBr-лазер, скоростная визуализация, лазерный монитор, наночастицы, CuBr laser, high-speed imaging, laser monitor, nanoparticles
Страницы: 249-253
Подраздел: ИСТОЧНИКИ И ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Аннотация >>
Представлены результаты использования малогабаритного CuBr-лазера для высокоскоростной визуализации процесса получения нанопорошков тугоплавких оксидов при лазерном испарении мишени. Для визуализации были использованы различные оптические схемы. В частности, применялся метод лазерной подсветки, а также проводилась визуализация в лазерном мониторе. Показано, что лазерный монитор позволяет полностью избавиться от влияния собственного свечения факела, возникающего при взаимодействии лазера с мишенью. Метод же лазерной подсветки дает возможность визуализировать возникающее облако наночастиц.

DOI: 10.15372/AOO20160312
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину