СПОСОБ ОЦЕНКИ ОСЕВОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2025 года по МПК G01J1/10 

Группа изобретений относится к области лазерной техники и может применяться в системах атмосферных оптических линий связи [1, 2], а также в системах передачи лазерной энергии к наземным, воздушным и космическим объектам [3] при передаче лазерного сигнала с Земли на движущийся удаленный приемник через атмосферное пространство с использованием средств адаптивной оптики. Группа изобретений позволит оценить значение осевой интенсивности лазерного излучения, которое будет передано на приемник, в условиях различного уровня адаптивной фазовой коррекции излучения.

Актуальность технического решения заключается в том, что эффективность передачи лазерного сигнала через атмосферу на удаленный приемник характеризуется величиной максимальной, или осевой, интенсивности лазерного излучения на приемнике. Прямые измерения такой величины требуют размещения измерительной аппаратуры на приемнике, что усложняет его конструкцию, а в некоторых случаях не представляется возможным. В связи с этим большую актуальность представляет поиск способов расчетной оценки осевой интенсивности лазерного излучения на удаленном приемнике.

Известен способ определения интенсивности лазерного излучения на удаленном объекте, находящемся за пределами атмосферы, без размещения на нем регистрирующей аппаратуры и отражателей [4]. Способ реализуется при облучении объекта излучением лазерного источника, находящегося на Земле, и солнечным излучением так, что между направлением с объекта на Солнце и направлением с объекта на лазерный источник обеспечивается минимальный фазовый угол, после чего проводится регистрация интенсивности отразившегося от объекта лазерного и солнечного излучения приемной системой, расположенной на Земле, и расчетным путем определяется интенсивность лазерного излучения на объекте.

Одним из недостатков способа является то, что он реализуем лишь в строго заданном интервале времени, когда фазовый угол солнечной подсветки объекта не превышает 10°, а угол места Солнца не превышает -15°. Другое ограничение связано с тем, что угловой размер объекта при его наблюдении с Земли должен быть меньше угловой расходимости лазерного излучения, дошедшего до объекта. В случаях, когда расходимость лазерного пучка меньше углового размера объекта, например, в условиях высокого уровня фазовой коррекции лазерного излучения, предлагаемый способ не может быть реализован на практике.

Адаптивные оптические системы (АОС) успешно используются с целью улучшения оптического качества лазерного сигнала при его распространении через атмосферу. Применение адаптивной коррекции искажений в исходящем лазерном пучке, которые возникают при распространении лазерного излучения в оптическом тракте лазерного источника, а также коррекции турбулентных искажений, встречающихся на пути распространения лазерного пучка через атмосферу, позволяет повысить интенсивность излучения вблизи оптической оси, что снизит вероятность ошибок при работе систем лазерной связи, возникающих в случаях, когда интенсивность лазерного сигнала лежит ниже порога чувствительности приемника излучения.

Для получения информации о турбулентных искажениях вдоль трассы распространения исходящего лазерного пучка используют излучение опорного источника, которое перехватывают телескопом лазерной приемо-передающей системы (ЛППС), расположенной на Земле, а затем корректируют адаптивной системой, входящей в состав ЛППС. После коррекции опорного пучка эта же АОС используется для внесения фазовых предыскажений в исходящий лазерный пучок. Коррекция собственных фазовых искажений, возникших в оптическом тракте лазерного источника, проводится с использованием другой АОС, которая также входит в состав ЛППС. При фокусировке скорректированного исходящего лазерного пучка на приемник через атмосферу предыскажения в пучке будут компенсироваться, осевая интенсивность излучения на приемнике будет повышаться.

При осуществлении адаптивной коррекции фазовых искажений пучков используется адаптивное зеркало, поверхность которого деформируется, обеспечивая компенсацию аберраций волнового фронта излучения. Управляющие команды для работы адаптивного зеркала задаются таким образом, чтобы обеспечить на его поверхности перемещения, соответствующие требуемой для компенсации аберраций суперпозиции функций отклика адаптивного зеркала или суперпозиции ортогональных полиномов, например, полиномов Цернике [5]. При этом число воспроизводимых адаптивным зеркалом функций конечно, поэтому в реальных адаптивных системах фазовая коррекция как лазерного, так и опорного излучения будет ограничена фиксированным числом функций (или полиномов), используемых при коррекции.

Адаптивная фазовая коррекция лазерного излучения может быть реализована в различных схемах. В схеме с идеальным опорным источником в качестве опорного используется свет, отраженный от приемника. Такая схема может быть эффективно реализована при наличии на приемнике уголковых отражателей для обеспечения яркого опорного сигнала, а также в условиях неподвижности приемника излучения относительно Земли. Последнее условие может быть выполнено в системах лазерной связи со спутниками, находящимися на геостационарной орбите, однако для низко- и среднеорбитальных спутников связи такая схема коррекции будет менее эффективной.

В качестве источника опорного излучения может быть использован свет от естественной звезды. В этом случае для проведения эффективной адаптивной коррекции требуется наличие яркой звезды, расположенной от приемника на угловом расстоянии, не превышающем угол изопланатизма [5], чтобы лазерный сигнал и свет от опорной звезды проходил через одни и те же оптические неоднородности. Для большинства условий атмосферного видения аналитические оценки угла изопланатизма не превышают нескольких угловых секунд, поэтому в многих случаях достаточно трудно найти яркую естественную опорную звезду вблизи приемника, подходящую для коррекции большого числа аберраций, вызванных турбулентностью. В связи с этим значительное количество участков неба непригодно для применения адаптивной оптики в такой схеме.

Ввиду перечисленных особенностей на сегодняшний день активно реализуется схема, в которой путем фокусировки вспомогательного лазерного пучка в атмосфере создается искусственный источник опорного сигнала - лазерная опорная звезда (ЛОЗ) [6]. Одним из видов ЛОЗ является рэлеевская ЛОЗ, создаваемая на основе рэлеевского рассеяния лазерного излучения на молекулах воздуха на высотах до 20 км. Известно, что в схеме с рэлеевской ЛОЗ эффективность коррекции лазерного пучка может быть ограничена эффектом конуса [5] в случае, когда лазерный пучок фокусируется на приемник, располагающийся значительно выше ЛОЗ, при этом ЛОЗ представляет собой точечный источник света. Такое ограничение обусловлено тем, что опорное излучение, распространяющееся от ЛОЗ к телескопу ЛППС, будет нести в себе информацию об атмосферных искажениях, находящихся в пределах конуса, высота которого равна высоте ЛОЗ, а диаметр основания равен диаметру апертуры объектива телескопа ЛППС. Информация о турбулентных искажениях за пределами этого конуса не будет учитываться, и такие искажения не смогут быть скомпенсированы при фокусировке исходящего лазерного пучка на приемник даже при идеальной фазовой коррекции опорного излучения от ЛОЗ. Следует отметить, что эффект конуса может быть значительно снижен при использовании натриевой ЛОЗ, зажигаемой на основе резонансной флюоресценции атомов натрия в слое мезосферы на высоте около 90 км [5].

В качестве способа-прототипа оценки осевой интенсивности излучения исходящего лазерного пучка на приемнике, был выбран способ, описанный в работе [7]. Согласно [7], оценку осевой интенсивности исходящего лазерного излучения, фокусирующегося на приемник в условиях адаптивной коррекции фазовых искажений, проводят расчетно с использованием чисел Штреля для скорректированных исходящего лазерного пучка и опорного пучка. Число Штреля по определению равно отношению интенсивности излучения на оптической оси в дальней зоне для пучка с фазовыми искажениями к ее значению в отсутствие аберраций фазы [8]. Максимальное значение числа Штреля равно 1.

Отличительной особенностью способа-прототипа является то, что в качестве опорного источника используется идеальный опорный источник, который получают при облучении приемника излучением вспомогательной лазерной подсветки или при отражении от приемника солнечного света. Числа Штреля скорректированных исходящего лазерного пучка и опорного пучка определяют на основе корреляционного анализа волновых фронтов скорректированных пучков, что позволяет применять данный способ на практике в условиях различного уровня адаптивной фазовой коррекции пучков.

К недостаткам способа-прототипа можно отнести то, что для создания яркого идеального опорного источника приемник должен быть оснащен уголковыми отражателями, что не всегда осуществимо на практике. Другим недостатком способа-прототипа является то, что он неприменим в случае приемника, находящегося в движении относительно Земли, так как в этом случае нисходящий опорный и восходящий лазерный пучки будут проходить через различные турбулентные неоднородности, что приведет к снижению эффективности адаптивной коррекции лазерного пучка.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в возможности получения значений осевой интенсивности исходящего лазерного излучения на приемнике, находящемся в движении относительно Земли, в условиях различного уровня адаптивной фазовой коррекции как исходящего лазерного излучения, так и излучения опорного источника. Главной особенностью предлагаемого способа является то, что в качестве опорного источника используется ЛОЗ, формируемая в атмосфере с учетом угла упреждения.

Технический результат достижим за счет того, что в отличие от способа оценки осевой интенсивности лазерного излучения на приемнике, заключающегося в том, что

- на трассе ЛППС-приемник с целью компенсации оптических искажений, возникающих в атмосфере, создают источник опорного излучения,

- прошедшее через атмосферу опорное излучение принимают телескопом ЛППС, расположенной на Земле,

- выполняют фазовую коррекцию атмосферных фазовых искажений опорного излучения при помощи АОС, входящей в состав ЛППС, и определяют число Штреля, характеризующее уровень фазовой коррекции опорного пучка, на основе корреляционного анализа серии волновых фронтов, полученных во время регистрации опорного излучения,

- выполняют фазовую коррекцию собственных фазовых искажений лазерного пучка, возникших в оптическом тракте лазерного источника, при помощи АОС, которая также входит в состав ЛППС, и определяют число Штреля, характеризующее уровень фазовой коррекции исходящего лазерного пучка, на основе корреляционного анализа серии волновых фронтов, полученных во время регистрации лазерного излучения,

- после чего оценку осевой интенсивности излучения исходящего лазерного пучка, который будет сфокусирован на приемник, проводят расчетно с использованием чисел Штреля для скорректированных лазерного и опорного пучков,

в заявленном способе - на заданной высоте на оси, отклоненной от линии визирования приемника на угол, равный углу упреждения, создают ЛОЗ,

- для учета эффекта конуса от ЛОЗ расчетно находят поправочный коэффициент в зависимости от произведения числа Штреля скорректированного исходящего лазерного пучка и числа Штреля скорректированного опорного пучка от ЛОЗ, учитывая при этом высоту ЛОЗ над ЛППС,

- в результате чего оценку осевой интенсивности J излучения исходящего лазерного пучка, который будет сфокусирован на приемник, проводят расчетно по одному из двух вариантов технического решения с использованием числа Штреля скорректированного исходящего лазерного пучка, числа Штреля скорректированного опорного пучка от ЛОЗ, предельной силы исходящего лазерного излучения, поправочного коэффициента, учитывающего эффект конуса от ЛОЗ, и известного расстояния от ЛППС до приемника.

Либо по формуле (1):

, (1)

Либо по формуле (2):

, (2)

где - поправочный коэффициент,

- число Штреля, характеризующее уровень адаптивной фазовой коррекции излучения опорного пучка от ЛОЗ,

- число Штреля, характеризующее уровень адаптивной фазовой коррекции излучения исходящего лазерного пучка,

- предельная сила исходящего лазерного излучения,

L - высота ЛОЗ над ЛППС.

Возможность использования разработанного технического подхода, реализующего оценку осевой интенсивности лазерного излучения на приемнике, может быть обеспечена путем осуществления заявляемой последовательности действий способа, придающих ему в совокупности особенность и преимущества по сравнению с техническим решением, описанным в прототипе, которые заключаются в том, что

- способ реализуем для случая приемника, движущегося относительно Земли, так как для осуществления адаптивной коррекции излучения в качестве опорного источника используется ЛОЗ, которая создается с учетом угла упреждения, что позволяет осуществлять эффективную адаптивную фазовую коррекцию излучения в такой схеме,

- поскольку в качестве опорного источника используется яркий сигнал от ЛОЗ, оснащение приемника уголковыми отражателями не требуется.

В совокупности все эти признаки позволяют получить значения осевой интенсивности лазерного излучения на приемнике (установлено расчетным образом).

Ниже приведен перечень фигур и графических изображений.

На фиг.1 представлена схема создания ЛОЗ с учетом угла упреждения, а также ЛППС и ее основные компоненты. Для примера рассматривается схема с рэлеевской ЛОЗ. Позициями на фиг. 1 обозначены: 1 - ЛППС, расположенная на Земле (h=0), 2 - телескопическая система (телескоп), 3 - вспомогательная лазерная система для формирования ЛОЗ, 4 - АОС для коррекции излучения опорного пучка от ЛОЗ, 5 - источник исходящего лазерного излучения, содержащий АОС для коррекции фазовых искажений исходящего лазерного пучка, 6 - лазерный пучок вспомогательной лазерной системы (3) для формирования ЛОЗ, 7 - опорный пучок от ЛОЗ, 8 - опорно-поворотное устройство (ОПУ), 9 - зеркало, 10 - турбулентная атмосфера, 11 - рэлеевская ЛОЗ, формируемая в нижних слоях атмосферы (10) на высоте H над уровнем Земли, 12 - приемник, движущийся с линейной скоростью v и расположенный на расстоянии L от Земли, 12' - положение приемника с учетом угла упреждения α, 13 - линия визирования приемника, 14 - оптическая ось телескопа 2.

На фиг.2 показаны примеры распределений фазы частично скорректированного опорного излучения от рэлеевской ЛОЗ (фиг.2а) и фазы частично скорректированного исходящего лазерного излучения (фиг.2б) на апертуре телескопа (2) системы (1). Здесь и далее D - это диаметр исходящего лазерного пучка на выходе из телескопа (2) системы (1).

На фиг.3 показаны значения осевой интенсивности исходящего лазерного излучения на приемнике. Круги соответствуют оценке осевой интенсивности J на приемнике, реализуемой на основе предлагаемого технического решения по первому варианту (а), треугольники - по второму варианту (б). Квадраты соответствуют значениям осевой интенсивности <J>, полученным в численном эксперименте при усреднении по ансамблю случайных реализаций турбулентной атмосферы. Каждый квадрат на фиг. 3 соответствует определенному сценарию частичной адаптивной фазовой коррекции как опорного пучка от рэлеевской ЛОЗ, так и исходящего лазерного пучка с использованием фиксированного числа полиномов Цернике. Чем больше полиномов Цернике использовалось при коррекции, тем больше значения <J>. Значения <J>, полученные в численном эксперименте, рассматриваются как точные значения осевой интенсивности лазерного излучения на приемнике. Черная прямая на фиг. 3 соответствует значению J для такого сценария коррекции исходящего лазерного и опорного пучков, при котором .

Техническое решение реализовано в численном эксперименте на примере расчета фокусировки излучения исходящего лазерного пучка на приемник в схеме фазовой коррекции с рэлеевской ЛОЗ. Численный эксперимент проводился с использованием расчетной модели распространения излучения вдоль протяженной турбулентной трассы, заменяемой цепочкой фазовых экранов [9]. Фазовые экраны, разыгранные при случайной реализации атмосферы, использовались для расчета поля как опорного, так и лазерного излучения, то есть в рамках одной реализации изменения атмосферных искажений во времени не учитывались (то есть атмосфера была «замороженной»). Средняя по времени интенсивность поля излучения в конце трассы получалась путем усреднения по ансамблю случайных реализаций фазовых экранов. Верхняя граница атмосферы, учитываемая в расчетах, находилась на высоте 30 км. В рамках модели учитывались эффекты дифракции и влияние на оптическое излучение случайных флуктуаций показателя преломления среды, вызванных атмосферной турбулентностью. Максимальный масштаб турбулентных искажений, или внешний масштаб турбулентности, в рамках модели равнялся 2,5 м, что ограничивало воспроизведение в модели крупномасштабных атмосферных оптических неоднородностей. Эффекты атмосферного поглощения и рассеяния излучения не учитывались.

Покажем, каким образом достигается указанный выше результат.

Оптическую ось (14) телескопа (2), входящего в состав ЛППС (1) с помощью ОПУ (8) и зеркала (9) отклоняют от линии визирования (13) приемника (12) на угол упреждения α, который рассчитывается заранее с учетом линейной скорости движения v приемника и расстояния L от приемника до ЛППС. На оптической оси (14) создают искусственный опорный источник - рэлеевскую ЛОЗ (11), для чего лазерный пучок (6) вспомогательной лазерной системы для формирования ЛОЗ (3) фокусируют на высоту H в нижних слоях атмосферы (10). Опорное излучение (7) от рэлеевской ЛОЗ (11) перехватывают объективом телескопа (2), направляют в АОС для коррекции излучения опорного пучка от ЛОЗ (4) и выполняют частичную адаптивную коррекцию фазовых искажений опорного пучка от рэлеевской ЛОЗ. При фиксированном уровне фазовой коррекции регистрируют серию волновых фронтов (или распределений фаз) частично скорректированного опорного излучения от рэлеевской ЛОЗ (пример на фиг. 2а), которые восстанавливают из серии гартманограмм, полученных с использованием датчика Шака-Гартмана [5], входящего в состав АОС (4). Параллельно с помощью другой АОС, входящей в состав источника исходящего лазерного излучения (5), выполняют частичную адаптивную коррекцию фазовых искажений исходящего лазерного пучка, возникающих в оптическом тракте лазерного источника (5). При фиксированном уровне фазовой коррекции регистрируют серию волновых фронтов (или распределений фаз) частично скорректированного исходящего лазерного излучения (пример на фиг. 2б), которые так же восстанавливают из серии гартманограмм, полученных с использованием датчика Шака-Гартмана, входящего в состав АОС лазерного источника (5). После чего проводят корреляционный анализ серии волновых фронтов частично скорректированного опорного излучения от ЛОЗ и серии волновых фронтов частично скорректированного исходящего лазерного излучения и находят значения среднеквадратичного отклонения фазы от среднего значения (СКО фазы) σ и длину корреляции l фазы излучения скорректированных пучков. На основе этих величин расчетно находят числа Штреля, характеризующие уровень частичной фазовой коррекции как опорного пучка от рэлеевской ЛОЗ (St_R), так и исходящего лазерного пучка (St_L) в соответствии с формулами [7]:

, (3а)

, (3б)

где σ_R - СКО фазы излучения скорректированного опорного пучка от рэлеевской ЛОЗ,

σ_L - СКО фазы излучения скорректированного исходящего лазерного пучка,

l_R - длина корреляции фазы излучения скорректированного опорного пучка от рэлеевской ЛОЗ,

l_L - длина корреляции фазы излучения скорректированного исходящего лазерного пучка,

S - площадь исходящего лазерного пучка на выходе из телескопа (2) системы (1).

Для найденных чисел Штреля St_R и St_L расчетным путем находят значение поправочного коэффициента , зависящего от произведения St_RSt_L и учитывающего эффект конуса от рэлеевской ЛОЗ, по следующей формуле:

, (4)

где параметры n и известны априорно из численного эксперимента для условий умеренной турбулентности в зависимости от высоты H, на которой создается рэлеевская ЛОЗ (см. таблицу).

Таблица

H, км n 3 0,7 11,5 5 0,6 10,5 10 0,5 6 20 0,3 3,46

После чего на основе известных параметров излучения исходящего лазерного пучка, а именно, мощности излучения P, длины волны излучения , а также площади исходящего лазерного пучка на выходе из телескопа (2) системы (1) - , расчетно находят теоретический предел силы излучения исходящего лазерного пучка (или предельную силу исходящего лазерного излучения) по формуле:

. (5)

После чего оценку осевой интенсивности исходящего лазерного излучения, которое будет сфокусировано на приемник, проводят расчетным путем

- по первому варианту по формуле:

, (6)

- по второму варианту по формуле:

, (7)

где - поправочный коэффициент,

St_R - число Штреля, характеризующее уровень фазовой коррекции излучения опорного пучка от рэлеевской ЛОЗ,

St_L - число Штреля, характеризующее уровень фазовой коррекции излучения исходящего лазерного пучка,

- предельная сила исходящего лазерного излучения,

L - высота приемника над ЛППС.

Выбор варианта технического решения осуществляется на основе расчета величины для каждого сценария фазовой коррекции излучения: если , то реализуется первый вариант технического решения, если , то второй вариант.

На фиг. 3 продемонстрировано достижение технического результата на основе использования предлагаемой группы изобретений, а именно, представлены значения осевой интенсивности исходящего лазерного излучения на приемнике, полученные на основе предлагаемого технического решения по первому (фиг. 3, а) и второму (фиг. 3, б) варианту, которые сравниваются с результатами численного эксперимента, которые рассматриваются как точные значения осевой интенсивности излучения на приемнике. Численный эксперимент проводился для условий умеренной турбулентности, параметр Фрида r₀ [5] для рассматриваемой модели турбулентности составил 9 см, а величина D/r₀≈10. Величина предельной силы лазерного излучения Q_max составила 1,05⋅10¹² Вт/ср при мощности в исходящем лазерном пучке 1 Вт. Результаты представлены для схемы с рэлеевской ЛОЗ, созданной на высоте H=5 км над уровнем Земли.

На фиг. 3 продемонстрировано, что значения осевой интенсивности излучения на приемнике, отличающиеся от расчета не более чем в 2 раза, можно получить по первому варианту технического решения, когда значение величины и по второму варианту, когда .

В частном случае реализации технического решения возможно использование натриевой ЛОЗ вместо рэлеевской ЛОЗ.

Таким образом может быть реализовано техническое решение по поиску способа оценки осевой интенсивности исходящего лазерного пучка на приемнике, движущемся относительно Земли, в схеме с искусственным опорным источником - рэлеевской или натриевой ЛОЗ - в условиях различного уровня адаптивной фазовой коррекции исходящего лазерного пучка и опорного пучка с достижением технического результата, состоящего в получении значений осевой интенсивности исходящего лазерного излучения на приемнике.

Список использованных источников

[1] Санджинетти Б., Амри Э., Ричоу Ф. Однофотонные детекторы для атмосферных оптических линий связи // Фотоника. 2017. Т. 63. №3. С. 56-68.

[2] Travouillon T., d'Orgeville C., Bennet F. Seeing clearly // Scientific American. 2021. Vol. 324. № 4. P. 39-43.

[3] Сигов А., Матюхин В., Лукин В. Тенденции развития аэрокосмических энергетических систем с лазерными каналами передачи энергии // Современная электроника. 2015. № 6. С. 18-22.

[4] Патент № 2789346 Российская Федерация, МПК G01J 1/00(2006.01), СПК G01J 1/00 (2022.08). Способ определения интенсивности лазерного излучения на шарообразном космическом объекте: № 2022111284 : заявл. 25.04.2022. : опубл. 01.02.2023 / Филиппов Д.В., Климов А.Н., Копалкин А.В., Ткачёв М.В., Опенов С.Л., Корнилов А.И. ; заявитель Госкорпорация "Росатом", ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ". 12 с. : 3 ил. // Yandex.ru : патенты. URL: https://yandex.ru/patents/doc/ RU2789346C1_20230201 (дата обращения 03.04.2024).

[5] Hardy John W. Adaptive optics for astronomical telescopes. New York: Oxford University press. 1998. 438 p.

[6] Fugate R.Q. Laser beacon adaptive optics // Optics & Photonics News. 1993. Vol. 4. №6. P. 14-19.

[7] Nemtseva A., Bogachev V., Starikov F. Estimation of laser intensity at the remote receiver under conditions of imperfect phase conjugation // Proc. of SPIE. 2023. Vol. 12780 127801F. P. 1-5.

[8] Mahajan V.N. Zernike annular polynomials for imaging systems with annular pupils // J. Opt. Soc. Am. 1981. Vol. 71. № 1. P. 75-85.

[9] Кандидов В. П. Метод Монте-Карло в нелинейной статистической оптике // УФН. 1996. Т. 166. № 12. С. 1309-1338.

Группа изобретений относится к области лазерной техники и касается способа оценки осевой интенсивности лазерного излучения на удаленном приемнике. Способ заключается в том, что на трассе Земля - приемник используют лазерную опорную звезду (ЛОЗ) на заданной высоте на оси, отклоненной от линии визирования на угол упреждения, опорное излучение принимают телескопом лазерной приемо-передающей системы (ЛППС), выполняют фазовую коррекцию атмосферных фазовых искажений и определяют число Штреля. Выполняют фазовую коррекцию фазовых искажений исходящего лазерного пучка и определяют число Штреля исходящего лазерного пучка. Для учета эффекта конуса от ЛОЗ определяют поправочный коэффициент с учетом чисел Штреля и высоты ЛОЗ. Оценку осевой интенсивности исходящего лазерного излучения проводят с использованием поправочного коэффициента, чисел Штреля, предельной силы исходящего лазерного излучения и высоты приемника над ЛППС. Технический результат заключается в обеспечении возможности получения значений осевой интенсивности лазерного излучения на приемнике, находящемся в движении относительно Земли, в условиях различного уровня адаптивной фазовой коррекции. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1. Способ оценки осевой интенсивности лазерного излучения на удаленном приемнике, заключающийся в том, что на трассе Земля - приемник создают источник опорного излучения, прошедшее через атмосферу опорное излучение принимают телескопом лазерной приемо-передающей системы (ЛППС), располагающейся на Земле, выполняют фазовую коррекцию атмосферных фазовых искажений опорного излучения при помощи адаптивной оптической системы (АОС) ЛППС и определяют число Штреля, характеризующее уровень фазовой коррекции опорного пучка, выполняют фазовую коррекцию собственных фазовых искажений, возникших в оптическом тракте исходящего лазерного пучка, при помощи другой АОС ЛППС и определяют число Штреля, характеризующее уровень фазовой коррекции исходящего лазерного пучка, после чего оценку осевой интенсивности исходящего лазерного излучения, которое будет сфокусировано на приемнике, проводят с использованием чисел Штреля скорректированных исходящего лазерного и опорного пучков, отличающийся тем, что в качестве источника опорного излучения используют лазерную опорную звезду (ЛОЗ), созданную на заданной высоте на оси, отклоненной от линии визирования приемника на угол, равный углу упреждения, с целью учета эффекта конуса от ЛОЗ расчетно определяют поправочный коэффициент, для чего находят величину произведения чисел Штреля скорректированных исходящего лазерного пучка и опорного пучка от ЛОЗ, учитывая при этом высоту ЛОЗ над ЛППС, после чего рассчитывают величину произведения чисел Штреля скорректированных пучков, деленного на поправочный коэффициент, и, в случае, когда эта величина больше или равна 0,03, оценку осевой интенсивности исходящего лазерного излучения, которое будет сфокусировано на приемник, проводят расчетным путем по следующей формуле:

,

где – поправочный коэффициент,

– число Штреля, характеризующее уровень адаптивной фазовой коррекции излучения опорного пучка от ЛОЗ,

– число Штреля, характеризующее уровень адаптивной фазовой коррекции излучения исходящего лазерного пучка,

– предельная сила исходящего лазерного излучения,

L – высота приемника над ЛППС.

2. Способ оценки осевой интенсивности лазерного излучения на удаленном приемнике, заключающийся в том, что на трассе Земля - приемник создают источник опорного излучения, прошедшее через атмосферу опорное излучение принимают телескопом лазерной приемо-передающей системы (ЛППС), располагающейся на Земле, выполняют фазовую коррекцию атмосферных фазовых искажений опорного излучения при помощи адаптивной оптической системы (АОС) ЛППС и определяют число Штреля, характеризующее уровень фазовой коррекции опорного пучка, выполняют фазовую коррекцию собственных фазовых искажений, возникших в оптическом тракте исходящего лазерного пучка, при помощи другой АОС ЛППС и определяют число Штреля, характеризующее уровень фазовой коррекции исходящего лазерного пучка, после чего оценку осевой интенсивности исходящего лазерного излучения, которое будет сфокусировано на приемник, проводят с использованием чисел Штреля скорректированных исходящего лазерного и опорного пучков, отличающийся тем, что в качестве источника опорного излучения используют лазерную опорную звезду (ЛОЗ), созданную на заданной высоте на оси, отклоненной от линии визирования приемника на угол, равный углу упреждения, с целью учета эффекта конуса от ЛОЗ расчетно определяют поправочный коэффициент, для чего находят величину произведения чисел Штреля скорректированных исходящего лазерного пучка и опорного пучка от ЛОЗ, учитывая при этом высоту ЛОЗ над ЛППС, после чего рассчитывают величину произведения чисел Штреля скорректированных пучков, деленного на поправочный коэффициент, и, в случае, когда эта величина меньше 0,03, оценку осевой интенсивности исходящего лазерного излучения, которое будет сфокусировано на приемник, проводят расчетным путем по следующей формуле:

,

где – поправочный коэффициент,

– число Штреля, характеризующее уровень адаптивной фазовой коррекции излучения опорного пучка от ЛОЗ,

– число Штреля, характеризующее уровень адаптивной фазовой коррекции излучения исходящего лазерного пучка,

– предельная сила исходящего лазерного излучения,

L – высота приемника над ЛППС.