Vol. 28, issue 04, article # 8

Asanov S.V., Belov V.V., Bulygin A.D., Geints Yu.E., Dudorov V.V., Zemlyanov A.A., Ignat'ev A.B., Kanev F.Yu., Kolosov V.V., Konyaev P.A., Lukin V.P., Matvienko G.G., Morozov V.V., Nosov V.V., Ponomarev Yu.N., Ptashnik I.V., Tarasenkov M.V. Optical model of the Earth's atmosphere for intense laser emission in the near and mid-infrared spectral ranges. // Optika Atmosfery i Okeana. 2015. V. 28. No. 04. P. 338-345 [in Russian].
Copy the reference to clipboard
Abstract:

An optical model of the Earth's atmosphere for the integral characteristics of intense laser radiation in the near and mid-infrared wavelengths propagating along high-altitude slant paths is presented. A feature of the model is a combined accounting for the linear and nonlinear optical effects in the atmosphere.
 

Keywords:

laser emission, atmosphere, gas absorption, aerosol extinction, optical refraction, turbulent distortions, nonlinear optical effects, propagation

References:

  1. Rasprostranenie lazernogo puchka v atmosfere / Pod obshh. red. D.V. Strobena. M.: Mir, 1981. 415 p.
  2. Vorob'ev V.V. Teplovoe samovozdejstvie lazernogo izluchenija v atmosfere. M.: Nauka, 1987. 199 p.
  3. Zuev V.E., Zemljanov A.A., Kopytin Ju.D. Sovremennye problemy atmosfernoj optiki. V. 6. Nelinejnaja optika atmosfery / Obshh. red. V.E. Zueva. L.: Gidrometeoizdat, 1989. 256 p.
  4. Ignat'ev A.B., Morozov V.V. Vlijanie vynuzhdennogo kombinacionnogo rassejanija sveta na rasprostranenie moshhnogo lazernogo puchka v atmosfere // Optika atmosf. i okeana. 2001. V. 14, N 5. P. 413–417.
  5. Gebhardt F.G. High power laser propagation // Appl. Opt. 1974. V. 15, N 6. P. 1479–1493.
  6. Smith F.G. Atmospheric propagation of radiation // The infrared and electro-optical systems handbook / Ed. J.S. Accetta, D.L. Shumaker. Washington, USA: SPIE Op. Eng. Press, 1993. 322 p.
  7. Zuev V.E. Rasprostranenie vidimyh i infrakrasnyh voln v zemnoj atmosfere. M.: Sov. radio, 1970. 496 p.
  8. Zemljanov A.A., Gejnc Ju.Je. Vlijanie difrakcii na vynuzhdennoe kombinacionnoe rassejanie lazernogo izluchenija v srednej atmosfere // Optika i spektroskopija. 2005. V. 99, N 4. P. 654–664.
  9. Konstantinov K.K., Starodumov A.N., Shlenov S.A. Vlijanie vrashhatel'nogo VKR na uglovoj spektr lazernogo izluchenija v atmosfere // Optika atmosf. 1989. V. 2, N 12. P. 1291–1294.
  10. Losev L.L., Lucenko A.P. Generacija izluchenija s diskretnym spektrom, shirina kotorogo ravna chastote nakachki, v kombinacionno-parametricheskih lazerah // Kvant. jelektron. 1993. V. 20, N 11. P. 1054–1062.
  11. Nathanson B., Rokni M. The effect of Stokes-antiStokes coupling on the gain of resonant stimulated Raman scattering // J. Phys. D. 1991. V. 24, N 3. P. 233–236.
  12. Sogomonian S., Grigorian G., Grigorian K. Parametric suppression of Raman gain in coherent Raman probe scattering // Opt. Commun. 1998. V. 152, N 16. P. 351–354.
  13. Shen I.R. Principy nelinejnoj optiki. M.: Nauka, 1989. 560 p.
  14. Starunov V.S., Fabelinskij I.L. Vynuzhdennoe rassejanie Mandel'shtama – Brilljujena i vynuzhdennoe jentropijnoe (temperaturnoe) rassejanie sveta // Uspehi fiz. nauk. 1969. V. 98. P. 441–491.
  15. Andreev N.E., Gorbunov L.M., Chegotov M.V. Dinamika vynuzhdennogo rassejanija Mandel'shtama – Brilljujena pri samofokusirovke lazernogo puchka // Zh. jeksperim. i teor. fiz. 1999. V. 115, issue 6. P. 1950–1960.
  16. Kolchinskij I.G. Refrakcija sveta v zemnoj atmosfere. Kiev: Nauk. dumka, 1967. 44 p.
  17. Kolosov M.A., Shabel'nikov A.V. Refrakcija jelektromagnitnyh voln v atmosferah Zemli, Venery i Marsa. M.: Sov. radio, 1978. 220 p.
  18. Alekseev A.V., Kabanov M.V., Kushtin I.F., Neljubin N.F. Opticheskaja refrakcija v zemnoj atmosfere (naklonnye  trassy). Novosibirsk: Nauka, 1983. 231 p.
  19. Aksenov V.P., Alekseev A.V., Banah V.A., Buldakov V.M., Veretennikov V.V., Zhukov A.F., Kabanov M.V., Krekov G.M., Makushkin Ju.S., Mironov V.L., Micel' A.A., Neljubin N.F., Nosov V.V., Ponomarev Ju.N., Phalagov Ju.A., Firsov K.M. Vlijanie atmosfery na rasprostranenie lazernogo izluchenija / Pod red. B.E. Zueva, V.V. Nosova. Tomsk: Izd. SO AN SSSR, 1987. 247 p.
  20. Vinogradov V.V., Kosterin A.G., Medovikov A.S., Saichev A.I. O vlijanii refrakcii na rasprostranenie volnovogo puchka v turbulentnoj srede (atmosfere) // Izv. vuzov. Radiofiz. 1985. V. 28, N 10. P. 1227–1232.
  21. Banah V.A., Melamud A.Je., Mironov V.L., Nosov V.V., Chen B.N. Vlijanie stepeni kogerentnosti istochnikov na pogreshnost' izmerenija uglovyh koordinat v lazernyh sistemah lokacii // Optika i spektroskopija. 1987. V. 62, issue 5. P. 1136–1140.
  22. Kopytin Ju.D., Nosov V.V., Antipov A.B., Isakova A.I., Samohvalov M.A., Chistjakova L.K. Distancionnye metody prognoza neftjanyh, rudnyh i tehnogennyh anomalij po geoatmosfernym projavlenijam. Tomsk: Izdatelstvo «Spektr» SO RAN, 2000. 313 p.
  23. Matveev V.S. Priblizhennoe opisanie kojefficienta pogloshhenija i shiriny spektral'noj linii dlja kontura Fojgta // Zh. prikl. spektroskopii. 1972. V. 17, N 2. P. 228–233.
  24. Mitsel' A.A., Ptashnik I.V., Firsov K.M., Fomin B.A. Efficient technique for line-by-line calculating the transmittance of the absorbing atmosphere // Atmos. Ocean. Opt. 1995. V. 8, N 10. P. 1547–1551.
  25. Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A., Benner D.Chris, Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Brown L.R., Campargue A., Champion J.-P., Chance K., Coudert L.H., Dana V., Devi V.M., Fally S., Flaud J.-M., Gamache R.R., Goldman A., Jacquemart D., Kleiner I., Lacome N., Lafferty W.J., Mandin J.-Y., Massie S.T., Mikhailenko S.N., Miller C.E., Moazzen-Ahmadi N., Naumenko O.V., Nikitin A.V., Orphal J., Perevalov V.I., Perrin A., Predoi-Cross A., Rinsland C.P., Rotger M., Šimečkova M., Smith M.A.H., Sung K., Tashkun S.A., Tennyson J., Toth R.A., Vandaele A.C., Auwera J. Vander. The HITRAN 2008 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2009. V. 110. P. 533.
  26. Rothman L.S., Gordon I.E., Babikov I.E., Barbe A., Chris Benner D., Bernath P.F., Birk M., Bizzocchi L., Boudon V., Brown L.R., Campargue A., Chance K., Cohen E.A., Coudert L.H., Devi V.M., Drouin B.J., Fayt A., Flaud J.-M., Gamache R.R., Harrison J.J., Hartmann J.-M., Hill C., Hodges J.T., Jacquemart D., Jolly A., Lamouroux J., Le Roy R.J., Li G., Long D.A., Lyulin O.M., Mackie C.J., Massie S.T., Mikhailenko S., Müller S.P., Naumenko O.V., Nikitin A.V., Orphal J., Perevalov V., Perrin A., Polovtseva E.R., Richard C., Smith M.A.H., Starikova E., Sung K., Tashkun S., Tennyson J., Toon G.C., Tyuterev Vl.G., Wagner G. The HITRAN 2012 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 130. P. 4–50.
  27. Mlawer E.J., Payne V.H., Moncet J-L., Delamere J.S., Alvarado M.J., Tobin D.D. Development and recent evaluation of the MT_CKD model of continuum absorption // Phil. Trans. Roy. Soc. London. A. 2012. V. 370, N 1968. Р. 2520–2556.
  28. Bucholtz A. Rayleigh-scattering calculations for the terrestrial atmosphere // Appl. Opt. 1995. V. 34, N 15. P. 2765–2773.
  29. Krekov G.M., Rahimov R.F. Optiko-lokacionnaja model' kontinental'nogo ajerozolja. Novosibirsk: Nauka. Sib. otdelenie, 1982. 198 p.
  30. Belov V.V., Tarasenkov M.V., Piskunov K.P. Parametricheskaja model' solnechnoj dymki v vidimoj i UF-oblasti spektra // Optika atmosf. i okeana. 2010. V. 23, N 4. P. 294–297.
  31. Kneizys F.X., Shettle E.P., Anderson G.P., Abreu L.W., Chetwynd J.H., Selby J.E.A., Clough S.A., Gallery W.O. User guide to LOWTRAN-7. ARGL-TR-86-0177.ERP 2010. MA: Hansom AFB, 2010. 137 p.
  32. Zuev V.E., Krekov G.M. Sovremennye problemy atmosfernoj optiki. V. 2. Opticheskie modeli atmosfery / Obshh. red. V.E. Zueva. L.: Gidrometeoizdat, 1986. 255 p.
  33. GOST 4401-81. Standartnaja atmosfera. Parametry. M.: Izdatelstvo standartov, 1981. 179 p.
  34. Spravochnik po geofizike: Perevod s angl. M.: Nauka, 1965. 572 p.
  35. Sedunov Ju.S. Atmosfera: Spravochnik. L.: Gidrometeoizdat, 1991. 510 p.
  36. Belen'kij M.S., Zadde G.O., Komarov B.C., Krekov G.M., Nosov V.V., Pershin A.A., Hamarin V.I., Cverava V.G. Opticheskaja model' atmosfery / Pod red. B.E. Zueva, V.V. Nosova. Tomsk: Izd. SO AN SSSR, 1987. 225 p.

Back