Прогресс в создании мощных лазеров и перспективы их широкого использования в геофизике, метеорологии и атмосферной оптике потребовали исследований распространения лазерного излучения в турбулентной атмосфере и теплового самовзаимодействия мощных лазерных пучков. Именно этой важной в научном и практическом отношениях проблеме посвящена предлагаемая книга, написанная американскими и советскими авторами.Для специалистов по распространению электромагнитного излучения в атмосфере, атмосферной оптике, геофизиков, метеорологов, а также разработчиков лазерных систем.

В книге рассмотрены физические основы влияния пространственной локализации поля волновых пучков на процессы флуктуаций лазерного излучения при распространении в турбулентной атмосфере. Изложены способы аппроксимации решения волнового уравнения для статистических моментов поля пучка, основанные на спектральных разложениях. Теоретически и экспериментально изучено влияние пространственной локализации волнового поля на закономерности турбулентного уширения углового размера, искажений пространственной когерентности поля, флуктуаций интенсивности и фазы, случайной рефракции лазерных пучков. Рассмотрены способы определения параметров атмосферной турбулентности с помощью просвечивания атмосферы узким лазерным пучком. Впервые систематизированы результаты по флуктуациям лазерного излучения при локации в турбулентной атмосфере. Книга адресована специалистам в области распространения волн, а также инженерам - разработчикам атмосферных оптических лазерных систем.

В книге рассмотрены проблемы динамики атмосферы, океана и течений в каналах, которые ранее не поддавались исследованию, поскольку не учитывали инерцию мезовихрей турбулентных потоков. Мезомасштабная теория восполнила пробел благодаря пространственному осреднению, известному из приемов составления конечноразностных компьютерных программ. Показано, что требования однородности турбулентности отнюдь не запрещают ассиметрию тензора турбулентных напряжений, если нетривиален собственный угловой момент мезовихрей.

В монографии на базе исследований авторов впервые дается последовательное изложение теории и методов доплеровского лидарного ветрового зондирования атмосферы и обобщаются результаты экспериментальных исследований ветровой турбулентности и вихревых структур с использованием когерентных доплеровских лидаров (КДЛ). Рассматривается вся совокупность факторов, определяющих функционирование КДЛ в турбулентной атмосфере, начиная от формирования когерентно детектируемого эхосигнала лидара до точности и границ применимости разработанных авторами методов оценивания ветра и параметров турбулентности и вихрей из лидарных данных. Представлены методы оценивания ветра, параметров атмосферной турбулентности и самолетных вихрей верифицированы в многочисленных компьютерных и атмосферных экспериментах и формируют современную научную технологию обработки данных когерентных ветровых лидаров. На основе многочисленных экспериментов проводится анализ эффективности использования КДЛ для изучения динамических процессов в атмосфере, турбулентности пограничного слоя атмосферы и эволюции самолетных вихрей под воздействием различных факторов. Для специалистов по лазерному зондированию атмосферы, атмосферной турбулентности, авиабезопасности, ветровым лидарам, распространению оптических волн в атмосфере, студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В сборник включены тезисы докладов, посвященные теоретическим и экспериментальным исследованиям по распространению оптических волн в турбулентной атмосфере. решению обратных задач атмосферной оптики, исследованиям поглощения свет атмосферными газами.Часть тезисов касается вопросов новой техники, автоматизации и повышения информативности измерений.Сборник представляет интерес для специалистов по атмосферной оптике, радиофизике и метеорологии.

В сборнике представлены работы, в которых рассматривается широкий круг вопросов, связанных с разработкой аппаратуры, как для исследования атмосферы с использованием лазеров, так и для изучения закономерностей распространения лазерного излучения в атмосфере. Это, прежде всего, вопросы оптимального приема и выделения сигналов на фоне помех, оптимального построения приемо-передающих систем различных экспериментальных установок. нелинейного преобразования сигналов с целью расширения динамического диапазона существующих детекторов. Ряд работ посвящен разработке лазеров со специальными характеристиками, которые могут найти применения в различных исследованиях по оптике атмосфер. Описана аппаратура для измерения угловых смещений лазерных пучков в турбулентной атмосфере, для измерения индикатрисс рассеяния и измерения стандартных метеопараметров с регистрацией данных в цифровом виде.Сборник может быть полезен для специалистов по теоретической и прикладной оптике, а также для специалистов смежных специальностей, применяющих и разрабатывающих средства лазерной техники для работы в атмосфере.

Часть тезисов касается вопросов новой техники, автоматизации и повышения информативности измерений.Сборник представляет интерес для специалистов по атмосферной оптике, радиофизике и метеорологии.

В книге изложены физические и технические вопросы проектирования наиболее простых, на первый взгляд, адаптивных оптических систем - систем коррекции наклонов. Сравнительная идеологическая простота рассмотренных систем довольно сильно осложняется массой деталей и тонкостей, которые нужно учитывать при разработке конкретных приложений. Приведены результаты экспериментальных исследований. Анализируются проблемы измерения углов наклона световых волн. Особое внимание уделено наблюдению слабоконтрастных сигналов с помощью матричных приемников. На примере системы коррекции наклонов освещается новый класс адаптивной оптики - резонансная адаптивная оптика. Книга предназначена для специалистов в области оптики, радиоэлектроники и точного приборостроения.