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気象災害予測を目的とした雲の外形・内部計測に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12780347
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 自然災害科学
研究機関和歌山大学

研究代表者

椎名 達雄  和歌山大学, システム工学部, 助手 (80304187)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2001年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードライダー / 雲 / インライン / サーキュレータ / 非回折ビーム / 環境ビーム / 偏光 / 気象災害 / デポラリゼーション / 光サーキュレータ / ロブアンプ
研究概要

気象災害予測を最終目的とし、ライダーを用いた雲の外形・内部計測を行うことを目的として研究を進めてきた。製作したライダーシステムは特にその光学系に工夫を凝らした。送受信に共通の光学系を使用するインライン型を採用し、その実現のために光サーキュレータを応用した。この光サーキュレータは送信ビームと受信エコーを分離するだけでなく、エコーを直交する偏光成分によって個別に受光できる特徴をもつ。また、カセグレン式望遠鏡の副鏡がビーム出射を妨げるのを防ぐために、送信レーザビームは1組のアキシコンプリズムによって環状ビームに変換される。この環状ビームは大気中を伝搬するにつれ、強度分布を変化させ、擬似的な非回折ビーム(Nearly Non-diffractive Beam)となる。これらの趣向をもとに望遠鏡視野角0.1mrad.で250mからの観測を可能とするインライン型ライダーシステムを製作した。
レーザ光源にLD励起YLFレーザ(出力16kW、パルス幅5ns)、受光器にNIR enhanced Si-APD(感受率36A/W、量子効率40%)を使用してフィールドテストを行った。受光したエコー信号を製作した80dBLog-Amp.および1000倍Linear Amp.で増幅して観測を行った。現状として3km以上先のハードターゲット(山など)からのエコーは得られたものの、雲や大気からの後方散乱光を受光するには至っていない。kmレンジでの送受信光学系の光軸調整、APD受光回路のノイズ除去・S/Nの改善、および高分解能A/Dコンバータ、DSP等の利用で対応を図っていく。雲や大気からのエコー計測を可能とした上で、エコーを偏光成分で分離して測定できるメリットを活かし、雲内外の構造(氷晶/雨滴の識別、気流変化他)を計測・解析する予定である。統計的な解析を加味することで、局所的な気象災害の兆候を導出する。

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] 南 英治, 他: "インライン型ライダー送受信分離用光サーキュレータ"電子情報通信学会 技術研究報告. Vol.100 No.427. 43-48 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tastuo Shiina, c.: "Design Concideration of Compact Lidar Optical System for Disaster Prodiction"20th International Laser Radar Conference Conference Abstracts. 21 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 南 英治, 他: "インライン型ライダーシステムの光学系の検討"電子情報通信学会 2001年総合大会講演論文集 エレクトロニクス1. 394 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Eiji Minami, c: "In-line Type Lidar System for Cloud Measurement"PLERS 2001 Proceedings. 576 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 椎名 達雄, 他: "インライン型コンパクトライダー光学特性の解析"第21回レーザセンシングシンポジウム 予稿集. 66-69 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tastuo Shiina, c: "Optical Circulator for In-line Type Compact Lidar"Applied Optics. (Accepted).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tatsuo Shiina(椎名達雄): "Design Consideration of Compact Lidar Optical System for Disaster Prediction"Proceedings of 20th International Laser Radar Conference. 16 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 南英治: "インライン型ライダー送受信分離用光サーキュレータ"電子情報通信学会技術研究報告. Vol.100 No.427. 43-48 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 南英治: "インライン型ライダーシステムの光学系の検討"2001年電子情報通信学会総合大会講演論文集 エレクトロニクス 【□!1】. (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Eiji Minami(南英治): "In-line Type Lidar System for Cloud Measurement"PIERS 2001 Progress in Electromagnetics Research Symposium. (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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