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Systèmes de liaisons spatiales par lasers| Réf : E4310 v2
Auteur(s) : Pierre H. FLAMANT
Date de publication : 10 juil. 2017
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Pour définir un instrument lidar, le besoin scientifique doit être traduit en spécifications de mesure (portée, précision, échantillonnage spatial et temporel) elles-mêmes traduites en spécifications pour la définition instrumentale. Ensuite, on élabore une architecture optimale à l’aide d’un modèle numérique [E 4 311] en tenant compte des composants commerciaux disponibles et de leurs coûts.
L’émetteur laser et la détection sont les deux composants essentiels autour desquels est bâti le lidar. Le laser détermine l’amplitude des signaux atmosphériques s L (r, t, λ L), tandis que la détection régit la conversion optique-électrique en termes d’efficacité, de forme temporelle (continue ou alternative) et de statistique du signal. La constante instrumentale optique (équation (6)) est déterminée par le produit énergie laser × surface du télescope E.A, qui peut varier de plusieurs ordres de grandeur de telle sorte qu’on parle de lidar, de mini-lidar ou de micro-lidar. La figure 8 présente de manière schématique l’architecture instrumentale et les principaux composants.
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L’émetteur laser émet une énergie E (J ) par impulsion à une ou plusieurs longueurs d’onde, fixes ou accordables. Il est caractérisé par une durée d’impulsion, un taux de polarisation, une divergence
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OPTIQUE PHOTONIQUE
(1) - BATES (D.R.) - Rayleigh scattering by air. - Planet. Space Sci., 32, p. 785-790 (1984).
(2) - FRÖHLICH (C.G.), SHAW (E.) - New determination of Rayleigh scattering in the terrestrial atmosphere. - Appl. Opt., 19, p. 1773-1775 (1980).
(3) - NAUS (H.), UBACHS (W.) - Experimental verification of Rayleigh scattering cross sections. - Opt. Lett., 25, p. 347-349 (2000).
(4) - SHE (C.-Y.) - Spectral structure of laser light scattering revisited: bandwidths of nonresonant scattering lidars. - Appl. Opt., 40, p. 4875-4884 (2001).
(5) - SNEEP (M.), UBACHS (W.) - Direct measurement of the Rayleigh scattering cross section in various gases. - J. Quant. Spect. Rad. Transfer, 92, p. 293-310 (2005).
(6) - SUTTON (J.A.), DRISCOLL (J.F.) - Rayleigh scattering...
Spectroscopie moléculaire (et plus) :
FASCODE http://www.jcdpublishing.com/software.html
GEISA http://ether.ipsl.jussieu.fr/
HITRAN http://cfa-www.harvard.edu/hitran/
Diffusion optique par les particules – Codes numériques (et plus) :
Scatterlib, Flatau Piotr J. https://code.google.com/p/scatterlib/, dernières corrections en août 2011
MiePlot, Laven P. http://www.philiplaven.com/mieplot.htm, un classique pour Lorenz-Mie et Debye et grosses particules, dernières corrections en octobre 2015
T-Matrix, Mishchenko M. http://www.giss.nasa.gov/~crmim/t_matrix.html, dernières corrections en janvier 2013
Prahl S. http://omlc.ogi.edu/calc/mie_calc.html, code « on-line »,...
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