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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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Dans le but de restituer les distributions et les concentrations des molécules et des particules atmosphériques, la méthodologie lidar s’appuie sur leurs propriétés spectroscopiques. Ce paragraphe présente un résumé des méthodes lidar présentées dans l’article [E 4 311].
Les méthodes lidar utilisent en premier lieu les processus d’interaction lumière-matière :
•[nbsp ]Diffusion élastique : la diffusion élastique, sans changement de longueur d’onde, à l’effet Doppler près, est le processus de diffusion le plus intense. Toutes les molécules, tous les atomes et toutes les particules contribuent au signal lidar utile (figure 3) ;
•[nbsp ]Diffusion inélastique Raman vibrationnelle : le changement de longueur d’onde est caractéristique des molécules diffusantes. Par comparaison avec la diffusion élastique (par la même molécule), le signal Raman est plus faible de 3 ordres de grandeur, ce qui impose des produits EA élevés, une réduction drastique du signal radiométrique parasite résiduel, et des temps de mesure longs pour obtenir un RSB suffisant c’est-à-dire > 10, sinon 100 ou plus pour les applications DIAL, IPDA, Raman et Doppler ;
•[nbsp ]Dépolarisation : les diffusions peuvent donner lieu à un changement de polarisation du rayonnement diffusé. Le changement de polarisation est caractérisé par un rapport de dépolarisation qui s’exprime comme le rapport entre 2 rétrodiffusions de polarisations croisées : perpendiculaire et parallèle. La polarisation parallèle est repérée par rapport à la polarisation linéaire de la lumière laser de sondage ;
•[nbsp ]Absorption différentielle laser (DIAL) : pour une mesure résolue...
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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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