擬似ランダム変調を用いた多目的マルチカラーレーザーレーダーの研究

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1. 研究の目的レーザーレーダーの光源として疑似ランダムコード変調された多波長同時連続発振のArイオンレーザーを用い、受光系としては分光器と市販の望遠鏡を組み合わせた高感度多目的マルチカラーレーザーレーダーシステムのプロトタイプを完成し、その有効性を実証する。2. 研究の過程・成果現システムでは、送信部と散乱光の受信部とは一体化されており、変調器により疑似ランダム変調されたレーザー光は、光ファイバーによって送信望遠鏡に導かれる。受信部は、25cmのチェルニーターナー型分光器、カセグレン型望遠鏡、検出器(PMTs)とで構成されている。本年度においては、受光部を改良し昼間での観測を可能にするとともに、送・受光系の機械部の改造により、視野(Yr)の微調を行ってS/N比の向上と観測精度を精密化した。信号処理系では、得られたデータ(A-scope)から実時間でライダー方程式を簡便法で積分し、各場所での散乱係数を求め、かつ、その時間変化を画像表示できるプログラムを開発した。このシステムを用いて、24時間以上にわたる定点観測を行い、昼間から夜間にかけての背景光の総量とS/N比の相関、エアロゾル濃度の揺らぎ、雲の移動など以外に、Arレーザーの各発振線を用いて散乱係数の波長依存性の観測も行っている。精密な解析はまだ終了していないが、各波長によって予想以上の散乱係数の相違が存在するようである。また、年度末に購入したイメージインテンシファイアーを用いて、Yrを直視化して、散乱光だけでなく蛍光スペクトルの分布を波長と空間に関して同時に観測するシステムを開発中である。