📄Работа №187208
Тема: ВЛИЯНИЕ ОПТИЧЕСКОГО КАНАЛА ПРИЕМНОЙ СИСТЕМЫ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ЛИДАРА НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕГИСТРИРУЕМОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
физика
Объем:
51 листов
Год:
2021
Просмотров:
55
4300
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Реферат
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЛАКОВ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО
ЛАЗЕРНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ 7
1.1 Поляризационное лазерное зондирование атмосферы 7
1.2 Поляризационный лидар 9
1.3 Программное обеспечение для моделирования трансформации поляризационных и
энергетических характеристик излучения 11
2 ТРАНСФОРМАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ИЗЛУЧЕНИЯ 14
2.1 Методы описания состояния поляризации излучения 14
2.1.1 Сфера Пуанкаре 14
2.1.2 Вектор Джонса 15
2.1.3 Вектор Стокса 16
2.2 Матрицы Джонса и Мюллера оптических элементов 17
2.3 Ослабление излучения за счет поглощения в среде 23
2.4 Метод трассировки излучения 24
2.4.1 Алгоритм эйконала 24
2.4.2 Алгоритм «бросания лучей» 25
2.4.3 Алгоритм быстрой трассировки отраженных лучей 26
2.4.4 Алгоритмы прямой и обратной трассировки 27
2.4.5 Алгоритм Федера 28
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И
ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОДНОРОДНОГО ПУЧКА В ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ 31
3.1 Алгоритм работы программы 31
3.2 Интерфейс программы моделирования однородного пучка 33
3.3 Верификация программы 34
3.4 Анализ трансформации энергетических и поляризационных характеристик
излучения в оптическом тракте поляризационного лидара 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 43
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЛАКОВ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО
ЛАЗЕРНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ 7
1.1 Поляризационное лазерное зондирование атмосферы 7
1.2 Поляризационный лидар 9
1.3 Программное обеспечение для моделирования трансформации поляризационных и
энергетических характеристик излучения 11
2 ТРАНСФОРМАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК ИЗЛУЧЕНИЯ 14
2.1 Методы описания состояния поляризации излучения 14
2.1.1 Сфера Пуанкаре 14
2.1.2 Вектор Джонса 15
2.1.3 Вектор Стокса 16
2.2 Матрицы Джонса и Мюллера оптических элементов 17
2.3 Ослабление излучения за счет поглощения в среде 23
2.4 Метод трассировки излучения 24
2.4.1 Алгоритм эйконала 24
2.4.2 Алгоритм «бросания лучей» 25
2.4.3 Алгоритм быстрой трассировки отраженных лучей 26
2.4.4 Алгоритмы прямой и обратной трассировки 27
2.4.5 Алгоритм Федера 28
3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И
ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОДНОРОДНОГО ПУЧКА В ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ 31
3.1 Алгоритм работы программы 31
3.2 Интерфейс программы моделирования однородного пучка 33
3.3 Верификация программы 34
3.4 Анализ трансформации энергетических и поляризационных характеристик
излучения в оптическом тракте поляризационного лидара 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 43
ПРИЛОЖЕНИЕ А
📖 Введение
Облака состоят из капель воды или ледяных кристаллов и покрывают обширную часть Земной поверхности, оказывая существенное влияние на распространение излучения в атмосфере и климатообразование планеты. Отличительные особенности различных типов облаков в их микроструктуре приводят к тому, что каждый тип облака по-своему влияет на радиационный баланс и климат планеты.
Исследование оптических и микрофизических свойств атмосферы активно производится с помощью поляризационного лазерного зондирования. Суть этого метода заключается в анализе трансформации состояния поляризации и энергии излучения в зондируемой среде. Поляризационное лазерное зондирование осуществляется при помощи поляризационных лидаров. Отличительной особенностью таких лидаров является наличие в них узлов трансформации состояния поляризации рассеянного и лазерного излучения.
В случае зондирования оптически плотных аэрозольных образований обратно рассеянное излучение имеет неоднородное распределение энергетических и поляризационных характеристик по сечению пучка во входном зрачке приемной системы лидара. Существуют работы [1-3], в которых показано, что неоднородное распределение интенсивности несет информацию о зондируемой среде.
В экспериментах лазерного зондирования рассматривается трансформация характеристик излучения, происходящая в атмосфере, но изменение характеристик излучения, возможно, происходит и на оптических элементах, составляющих поляризационный лидар. Поэтому для корректного проведения поляризационных экспериментов необходимо учитывать это влияние.
Таким образом, целью работы является оценка влияния оптических элементов поляризационного лидара на регистрируемое излучение.
Исследование оптических и микрофизических свойств атмосферы активно производится с помощью поляризационного лазерного зондирования. Суть этого метода заключается в анализе трансформации состояния поляризации и энергии излучения в зондируемой среде. Поляризационное лазерное зондирование осуществляется при помощи поляризационных лидаров. Отличительной особенностью таких лидаров является наличие в них узлов трансформации состояния поляризации рассеянного и лазерного излучения.
В случае зондирования оптически плотных аэрозольных образований обратно рассеянное излучение имеет неоднородное распределение энергетических и поляризационных характеристик по сечению пучка во входном зрачке приемной системы лидара. Существуют работы [1-3], в которых показано, что неоднородное распределение интенсивности несет информацию о зондируемой среде.
В экспериментах лазерного зондирования рассматривается трансформация характеристик излучения, происходящая в атмосфере, но изменение характеристик излучения, возможно, происходит и на оптических элементах, составляющих поляризационный лидар. Поэтому для корректного проведения поляризационных экспериментов необходимо учитывать это влияние.
Таким образом, целью работы является оценка влияния оптических элементов поляризационного лидара на регистрируемое излучение.
✅ Заключение
Ранее разработанный алгоритм моделирования трансформации поляризационных и энергетических характеристик излучения был модернизирован таким образом, что стали возможными моделирование оптической системы, включающей в себя поляризационные оптические элементы, а также учет ослабление излучения вследствие поглощения по закону Бугера.
Численное моделирование распространения излучения в телескопе Кеплера с поляризационными элементами на основе разработанного алгоритма показало, что:
1. Коэффициент пропускания линз увеличивается с удалением от центра к периферии линзы.
2. В преломляющих элементах наблюдается выраженное изменение интенсивности излучения, однако состояние поляризации излучения не изменяется.
3. Трансформация энергетических и поляризационных характеристик излучения происходит симметрично относительно оптической оси системы.
4. При прохождении оптической системы полностью поляризованного излучения через оптические поляризационные элементы его степень поляризации не изменялась. При взаимной перпендикулярности плоскости колебаний вектора напряженности электрического поля и плоскости свободного пропускания поляризатора излучение, распространяющееся через поляризатор, не пропускается.
Численное моделирование распространения излучения в телескопе Кеплера с поляризационными элементами на основе разработанного алгоритма показало, что:
1. Коэффициент пропускания линз увеличивается с удалением от центра к периферии линзы.
2. В преломляющих элементах наблюдается выраженное изменение интенсивности излучения, однако состояние поляризации излучения не изменяется.
3. Трансформация энергетических и поляризационных характеристик излучения происходит симметрично относительно оптической оси системы.
4. При прохождении оптической системы полностью поляризованного излучения через оптические поляризационные элементы его степень поляризации не изменялась. При взаимной перпендикулярности плоскости колебаний вектора напряженности электрического поля и плоскости свободного пропускания поляризатора излучение, распространяющееся через поляризатор, не пропускается.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.