Научные подразделения

Область исследований

Основное направление исследований - развитие методов и технических средств лазерного зондирования атмосферы и подстилающей поверхности.
Содержание исследований:

• Дистанционное зондирование атмосферы фемтосекундными лазерными импульсами.
• Исследование возможностей лазерного зондирования растительности и биологических аэрозолей спектроскопическими методами.
• Статистическое моделирование трансспектральных процессов при лазерном зондировании окружающей среды.
• Изучение яркостных и поляризационных характеристик земной атмосферы с помощью методов пассивного зондирования.

Основные результаты исследований

• Разработана оптическая модель растительного покрова необходимая для дистанционного зондирования состояния растительности.
• С целью разработки новых лидарных технологий  мониторинга окружающей среды развернуты исследовательские работы по изучению эффектов взаимодействия лазерного излучения терагерцового диапазона и фемтосекундного лазерного излучения видимого и ближнего ИК-диапазонов с различными объектами в атмосфере.
• Разработана методика поиска информативных длин волн зондирования и проанализированы методические аспекты лидарного зондирования МГС и метеопараметров атмосферы. Разработан и апробирован пакет программ по численному моделированию лидарного зондирования по методу дифференциального поглощения газовых компонент атмосферы. Проведен анализ экспериментально измеренных спектров поглощения МГС атмосферы в диапазоне длин волн 1–8 мкм.
• Разработаны новые методы оценивания среднего вектора скорости ветра и параметров турбулентности из измерений радиальной скорости когерентными доплеровскими ветровыми лидарами непрерывного излучения и импульсными лидарами на основе твёрдотельных лазеров.
• Впервые решена задача дистанционного определения микроструктурных  параметров субмикронного аэрозоля средствами зондирования атмосферы фемтосекундными импульсами с использованием явления генерации суперконтинуального излучения.
• Создана и введена в мониторинговый режим станция оптических наблюдений небосвода над Академгородком г. Томска (TomSky).
• Модернизирован лидарный комплекс «Малая станция высотного зондирования атмосферы» (МСВЗА): зондирование на длинах волн 532 и 355 нм; прием сигналов упругого и комбинационного рассеяния света в шести каналах на длинах волн 532 и 355 нм, 607 и 384 нм.
• Разработана лидарная система дифференциального поглощения (фиг.1) на основе параметрических генераторов света с нелинейными кристаллами KTA и KTP, позволяющими перестраивать лазерное излучение в ближнем и среднем ИК диапазоне длин волн. Экспериментально зарегистрированы эхо-сигналы лидара в ИК-диапазонах длин волн 1.8–2.5 мкм и 3–4 мкм.
   
  
   
  Фиг 1. ИК-лидарный стенд для газоанализа атмосферы
• Разработан наземный комплекс аппаратуры КИАМП-2 (фиг.2) для оперативного определения оптического состояния атмосферы в пределах верхней полусферы. В 2015 году завершились Государственные испытания указанного средства, подготовлена конструкторская и эксплуатационная документация. Разработанный комплекс изготовлен в трёх экземплярах и введён в эксплуатацию в составе Единой распределённой автоматизированной сети квантово-оптических систем страны (ЕРАС КОС, 14Ш41).

  a	б	в
  Фиг 2. Комплекс аппаратуры (КИАМП-2) для оперативного определения оптического состояния атмосферы в пределах верхней полусферы (место расположения: а – Щёлково; б – Москва; в – АОЛЦ)

• Разработан компактный измеритель метеорологической дальности видимости 1Б68 (фиг.3), обеспечивающий измерение метеорологической дальности видимости в диапазоне от 0,2 до 20 км со среднеквадратической погрешностью измерения не более 25%.
   
  
   
  Фиг 3. Измеритель метеорологической дальности видимости 1Б68
• Разработан компактный измеритель нижней границы облачности 1Б69М, (фиг.4) предназначенный для измерения высоты нижней границы облачности и для определения расстояний до геодезических целей.

  a	б
  Фиг 4. Измеритель нижней границы облачности 1Б69М (а – внешний вид; б – поверочный комплект)