FR2642168A1 - METHOD FOR DETERMINING ATMOSPHERIC DATA USING LASER RAYS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD - Google Patents

Abstract

On décrit un procédé et un dispositif 10 pour déterminer des données atmosphériques telles que variations de densité ou pollution, au moyen de rayons laser 22, 24, 26 à haute énergie; les rayons laser sont ici émis par un émetteur 12 et reçus par un récepteur 14 et ils sont évalués dans un dispositif électronique 38 du récepteur 14. On produit dans l'émetteur 12 au moins deux rayons laser 22, 24, 26 ayant des longueurs d'ondes différentes, lesquels sont combinés dans un dispositif de combinaison 28 de l'émetteur 12 pour former le rayon laser principal 30 qui est orienté vers le récepteur 14. Un détecteur 36 prévu dans le récepteur 14 sert à transformer le rayon laser principal 30 en un signal électrique qui est amplifié par un amplificateur et qui est comparé avec un signal de référence 56 représentant la position en fréquence et/ou en phase des modulations du rayon laser principal 30.A method and a device 10 for determining atmospheric data such as variations in density or pollution by means of high energy laser beams 22, 24, 26 are described; the laser beams are here emitted by a transmitter 12 and received by a receiver 14 and they are evaluated in an electronic device 38 of the receiver 14. At least two laser beams 22, 24, 26 are produced in the transmitter 12, having lengths d 'different waves, which are combined in a combining device 28 of the transmitter 12 to form the main laser beam 30 which is directed towards the receiver 14. A detector 36 provided in the receiver 14 serves to transform the main laser beam 30 into an electrical signal which is amplified by an amplifier and which is compared with a reference signal 56 representing the position in frequency and / or in phase of the modulations of the main laser beam 30.

Description

Procédé pour déterminer des données atmosphériques au..oyen de rayons,Method for determining atmospheric data using means of rays,

laser et. dispositif. pour mettre en oeuvre le p"r, tédé L'invention concerne un procédé pour déterminer des données atmosphériques telles que variations de densité ou pollution, au moyen de rayons laser à haute énergie, qui sont émis par un émetteur et sont reçus par un récepteur et  laser and. device. The invention relates to a method for determining atmospheric data such as variations in density or pollution, by means of high-energy laser rays, which are emitted by a transmitter and are received by a receiver. and

sont évalués dans un dispositif électronique du récepteur.  are evaluated in an electronic device of the receiver.

DE 34 22 232 C2 décrit un dispositif pour la recherche et la poursuite d'une cible au moyen d'un rayon pouvant être focalisé, pour lequel il s'agit notamment d'un rayon laser. Avec ce dispositif connu, on peut également effectuer une correction d'atmosphère. On utilise ici ce qu'il est convenu d'appeler un miroir MDA tel qu'il est décrit par exemple dans US-Z "SPIE", vol 141,1978 pages 50 à 57. Dans DE 34 22 232 C2, il est toutefois indiqué explicitement (colonne 3, lignes 42 et suivantes) que le mode de travail du générateur de valeurs de réglage pour obtenir des grandeurs de réglage pour la correction d'atmosphère n'est pas, en tant que tel, l'objet de  DE 34 22 232 C2 describes a device for searching for and tracking a target by means of a focused ray, for which it is in particular a laser beam. With this known device, it is also possible to perform an atmospheric correction. We use here what is known as an MDA mirror as described for example in US-Z "SPIE", vol 141.1978 pages 50 to 57. In DE 34 22 232 C2, it is however explicitly stated (column 3, lines 42 et seq.) that the working mode of the generator of control values to obtain control quantities for atmospheric correction is not, as such, the object of

l'invention décrite dans la publication citée en dernier.  the invention described in the publication cited last.

Le but de l'invention est de procurer un procédé du type précité permettant, de façon simple et précise, de déterminer des données atmosphériques, ainsi qu'un dispositif de réalisation simple pour mettre en oeuvre ce procédé. En ce qui concerne le procédé, ce but est atteint conformément à l'invention par le fait qu'on produit dans l'émetteur au moins deux rayons laser de longueurs d'ondes différentes, qui sont combinés dans un dispositif de combinaison de l'émetteur, après avoir été rendus parallèles selon leur longueur d'onde spécifique, pour former un rayon principal et sont envoyés au récepteur, par le fait que le rayon principal est focalisé dans le récepteur, au moyen d'un dispositif optique convergent, sur un détecteur sensible dans les différentes longueurs d'onde des rayons laser et qu'il est transformé en un signal électrique, qui est amplifié par un amplificateur, et par le fait que le signal de réception produit de cette façon est comparé à un signal de référence représentant la position en fréquence ou en phase des modulations du rayon principal. Ce faisant, le signal de référence est transféré au récepteur, de préférence au moyen d'un faisceau hertzien  The object of the invention is to provide a method of the aforementioned type making it possible, in a simple and precise manner, to determine atmospheric data, as well as a device for simple implementation for implementing this method. With regard to the method, this object is achieved in accordance with the invention by the fact that at least two laser beams of different wavelengths are produced in the transmitter, which are combined in a device for combining the transmitter, after having been made parallel according to their specific wavelength, to form a main ray and are sent to the receiver, by the fact that the main ray is focused in the receiver, by means of a converging optical device, on a sensitive detector in the different wavelengths of laser rays and that it is transformed into an electrical signal, which is amplified by an amplifier, and by the fact that the reception signal produced in this way is compared to a reference signal representing the position in frequency or phase of the modulations of the main radius. In doing so, the reference signal is transferred to the receiver, preferably by means of a radio-relay system.

ou au moyen d'un câble en fibre de verre.  or by means of a fiberglass cable.

On peut utiliser un générateur d'impulsions qui produit un signal de déclenchement aux fins de synchronisation. Ce générateur d'impulsions est prévu de préférence sur l'émetteur. Il sert à synchroniser les différents composants de l'émetteur et du récepteur. Pour synchroniser les différents composants du récepteur, le signal de déclenchement produit dans le générateur d'impulsions est transmis au récepteur par le même chemin que le signal de référence décrit plus haut. Il est toutefois également possible d'utiliser, à la place d'un générateur d'impulsions aux fins de synchronisation, un laser impulsionnel ou un laser continu (= laser CW)  A pulse generator can be used which produces a trigger signal for synchronization purposes. This pulse generator is preferably provided on the transmitter. It is used to synchronize the different components of the transmitter and receiver. To synchronize the different components of the receiver, the trigger signal produced in the pulse generator is transmitted to the receiver by the same path as the reference signal described above. However, it is also possible to use a pulse laser or a continuous laser (= CW laser) instead of a pulse generator.

modulé par impulsions.pulse modulated.

Les différents signaux de réception en nombre, correspondant au nombre de rayons laser, peuvent être amplifiés dans un amplificateur de blocage, être comparés au signal de référence et traités ultérieurement. Par exemple, si on utilise le procédé de l'invention, on se sert de trois lasers à haute énergie, c'est-à-dire de trois rayons laser à haute énergie. To tefois, il est également possible d'utiliser des rayons laser à faible énergie,  The various reception signals in number, corresponding to the number of laser rays, can be amplified in a blocking amplifier, be compared with the reference signal and processed later. For example, if the method of the invention is used, three high energy lasers are used, that is to say three high energy laser rays. However, it is also possible to use low energy laser beams,

éventuellement en fonction de l'éloignement.  possibly depending on the distance.

Pour le traitement ultérieur des signaux de réception, on peut effectuer rapidement le quotient des différents signaux. Ceci peut être réalisé avec des dispositifs électroniques connus en soi. Une formation rapide de quotient est nécessaire pour pouvoir effectuer  For the further processing of the reception signals, the quotient of the various signals can be carried out quickly. This can be achieved with electronic devices known per se. Rapid quotient formation is necessary to be able to perform

une mesure en temps réel.real time measurement.

A la place de lasers à fréquence fixe travaillant dans des plages de longueurs d'ondes relativement étroites, différentes l'une de l'autre, il est également possible, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, d'utiliser au moins un laser à fréquence variable. Il peut  Instead of fixed frequency lasers working in relatively narrow wavelength ranges different from one another, it is also possible, for the implementation of the method of the invention, to use minus a variable frequency laser. he can

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s'agir ici d'un laser à haute énergie ou également d'un laser à faible énergie, éventuellement en fonction de l'éloignement. Le dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, qui comporte un émetteur pour émettre des rayons laser à haute énergie, un récepteur pour recevoir les rayons laser et un dispositif électronique d'évaluation de la mesure, est caractérisé en ce que l'émetteur comporte au moins deux laser avec des longueurs d'ondes différentes, en ce qu'à la suite de s-lasers est monté dans l'émetteur un dispositif de combinaison pour rendre parallèles les rayons laser en fonction de leurs longueurs d'onde spécifiques pour former un rayon principal, en ce que le récepteur comporte un dispositif optique convergent et un détecteur monté à la suite du dispositif optique convergent, lequel détecteur est sensible dans les différentes longueurs d'ondes des lasers de l'émetteur, et en ce que le dispositif électronique est prévu pour comparer la-position en fréquence et/ou en phase des modulations du rayon pricipal à un signal de référence émis par l'émetteur. De préférence, le dispositif est équipé de trois lasers à  here be a high energy laser or also a low energy laser, possibly depending on the distance. The device for implementing the method of the invention, which comprises a transmitter for emitting high energy laser rays, a receiver for receiving the laser rays and an electronic device for evaluating the measurement, is characterized in that l the transmitter comprises at least two lasers with different wavelengths, in that following s-lasers is mounted in the transmitter a combination device for making the laser rays parallel according to their wavelengths specific to form a main beam, in that the receiver comprises a converging optical device and a detector mounted after the converging optical device, which detector is sensitive in the different wavelengths of the lasers of the transmitter, and in this that the electronic device is provided for comparing the position in frequency and / or in phase of the modulations of the main radius with a reference signal emitted by the transmitter. Preferably, the device is equipped with three lasers to

haute énergie prévus dans l'émetteur.  high energy provided in the transmitter.

Chaque laser peut être équipé d'un modulateur et d'un dispositif optique d'adaptation de divergence. En ce qui concerne le modulateur, il peut s'agir d'un modulateur  Each laser can be equipped with a modulator and an optical divergence adaptation device. Regarding the modulator, it can be a modulator

d'amplitude ou d'un modulateur de fréquence.  amplitude or frequency modulator.

Pour transmettre le signal de référence entre l'émetteur et le récepteur, on peut prévoir un faisceau hertzien et/ou un câble en fibre de verre. De cette façon, la transmission du signal de référence est indépendante des données atmosphériques telles que variation de densité ou impuretés, de sorte qu'on peut tirer des conclusions sur les données atmosphériques à l'aide des rayons laser ou du rayon principal commun et d'une comparaison avec le signal  To transmit the reference signal between the transmitter and the receiver, a radio relay and / or a fiberglass cable can be provided. In this way, the transmission of the reference signal is independent of atmospheric data such as density variation or impurities, so that one can draw conclusions about the atmospheric data using laser rays or the common main ray and d '' a comparison with the signal

de référence.reference.

Pour pouvoir réaliser un travail précis du dispositif et ainsi une évaluation précise des données atmosphériques possibles, on peut prévoir, pour synchroniser les différents composants du dispositif, un générateur d'impulsions de déclenchement ou un laser à impulsions ou un laser modulé par impulsions. Il est possible, à l'aide du générateur d'impulsions de déclenchement, de synchroniser de façon correcte aussi bien les différents composants électroniques de l'émetteur que ceux du récepteur et du dispositif électronique relié au récepteur, de sorte qu'on élimine les éventuelles erreurs de mesure qui leur sont inhérentes. Ceci vaut pour l'utilisation d'un laser à impulsions et pour l'utilisation  In order to be able to carry out precise work on the device and thus a precise evaluation of the possible atmospheric data, it is possible to provide, to synchronize the various components of the device, a trigger pulse generator or a pulse laser or a pulse modulated laser. It is possible, using the trigger pulse generator, to correctly synchronize both the various electronic components of the transmitter as well as those of the receiver and of the electronic device connected to the receiver, so that the any measurement errors inherent in them. This applies to the use of a pulsed laser and to the use

d'un laser continu modulé par impulsions.  of a pulse-modulated continuous laser.

Le dispositif électronique du récepteur peut comporter un nombre d'amplificateurs de blocage correspondant au nombre des lasers. Il est possible, pour des utilisations rapides du dispositif, de remplacer les amplificateurs de blocage par des multiplicateurs rapides; dans ce cas, le traitement des signaux peut s'effectuer en utilisant des dispositifs de filtres appropriés, à bande  The electronic device of the receiver can include a number of blocking amplifiers corresponding to the number of lasers. It is possible, for rapid use of the device, to replace the blocking amplifiers by rapid multipliers; in this case, the processing of the signals can be carried out using suitable filter devices, with band

étroite, sans technique de blocage.  narrow, without blocking technique.

De préférence, l'émetteur et le récepteur sont prévus dans des carters séparés spatialement l'un de l'autre. Toutefois, il est également possible de "plier" le parcours du rayon principal, par exemple au moins d'un prisme triple disposé sur la cible, et d'intégrer l'émetteur et le récepteur dans un carter commun. Il en résulte une simplification notable de la transmission du  Preferably, the transmitter and the receiver are provided in housings separated spatially from each other. However, it is also possible to "fold" the path of the main ray, for example at least a triple prism placed on the target, and to integrate the transmitter and the receiver in a common housing. This results in a significant simplification of the transmission of the

signal de référence entre l'émetteur et le récepteur.  reference signal between the transmitter and the receiver.

Le principe de mesure utilisé avec le procédé décrit plus haut et le dispositif utilisé dans ce but repose sur la mesure simultanée, en tenant compte du temps, des données atmosphériques, telles que variations de la densité de l'air ou impuretés sur le rayon laser lors de sa propagation entre l'émetteur et le récepteur; il est possible dans ce cas que le rayon laser parcoure entre l'émetteur et le récepteur une distance dont l'ordre de grandeur peut être compris entre 5 et 10 Km. On peut utiliser des lasers de mesure modulés en amplitude ou en fréquence, c'est-à-dire en phase, qui comportent des plages de longueurs d'ondes différentes les unes des autres. La saisie des données de mesure peut s'effectuer de  The measurement principle used with the method described above and the device used for this purpose is based on the simultaneous measurement, taking time into account, of atmospheric data, such as variations in air density or impurities on the laser beam. during its propagation between the transmitter and the receiver; it is possible in this case that the laser beam travels between the transmitter and the receiver a distance whose order of magnitude can be between 5 and 10 km. It is possible to use measurement lasers modulated in amplitude or in frequency, c that is to say in phase, which have ranges of wavelengths different from each other. Measurement data can be entered from

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façon analogique ou numérique, elle peut reposer sur le  analog or digital, it can be based on the

principe d'un procédé de blocage à plusieurs canaux.  principle of a blocking process with several channels.

Lorsqu'on utilise des lasers à fréquence fixe, leurs plages de longueurs d'ondes différentes les unes des autres, par exemple entre 0,5 et 1,5 vm, ou 3 à 5 vm, ou 8 à 15 vm. Naturellement, on peut également utiliser des lasers à fréquence fixe ayant d'autres plages de longueurs d'ondes pour autant que l'atmosphère soit perméable à ces longueurs d'ondes. En ce qui concerne le dispositif de combinaison pour combiner les rayons laser à haute énergie en un rayon principal, il peut s'agir d'un prisme ou d'un réseau optique, dans lesquels s'effectue la combinaison en fonction des longueurs d'ondes spécifiques pour former le rayon principal. Dans ce but, chaque laser à fréquence fixe est équipé d'un modulateur, pour lequel il peut s'agir d'un modulateur d'amplitude ou d'un modulateur de fréquence. En outre, chaque laser à fréquence fixe comporte, pour la combinaison appropriée des rayons laser individuels en rayon principal précité un dispositif optique d'adaptation de divergence. La position en fréquence et la relation de phase des modulations des rayons laser sont transmises - au récepteur par exemple au moyen d'un faisceau hertzien ou d'un câble en fibre de verre. Lorsqu'on utilise des lasers  When using fixed frequency lasers, their wavelength ranges differ from one another, for example between 0.5 and 1.5 vm, or 3 to 5 vm, or 8 to 15 vm. Of course, one can also use fixed frequency lasers having other wavelength ranges as long as the atmosphere is permeable to these wavelengths. As regards the combination device for combining the high energy laser rays into a main beam, it may be a prism or an optical network, in which the combination is carried out as a function of the lengths of specific waves to form the main ray. For this purpose, each fixed frequency laser is equipped with a modulator, for which it can be an amplitude modulator or a frequency modulator. In addition, each fixed frequency laser comprises, for the appropriate combination of the individual laser rays in the aforementioned main ray, an optical divergence adaptation device. The frequency position and the phase relationship of the laser beam modulations are transmitted - to the receiver for example by means of a radio beam or a fiberglass cable. When using lasers

à impulsions, ou des lasers modulés par impulsions, c'est-  pulsed, or pulse modulated lasers,

à-dire lorsque les impulsions de synchronisation sont réalisées dans le rayon laser, on peut supprimer le faisceau hertzien ou le câble de fibre de verre. Les rayons laser combinées dans le prisme ou dans le réseau optique sont orienté en tant que rayon principal sur le récepteur  that is to say when the synchronization pulses are produced in the laser beam, it is possible to suppress the radio beam or the fiberglass cable. The laser beams combined in the prism or in the optical network are oriented as the main beam on the receiver

ou sur le détecteur prévu dans le récepteur.  or on the detector provided in the receiver.

Un avantage du procédé de l'invention est que les rayons laser individuels ne pénètrent mutuellement et subissent le même sort sur leurs parcours de propagation entre l'émetteur et le récepteur, c'est- à-dire qu'ils sont influencés de façon analogue par les données atmosphériques entre l'émetteur et le récepteur. En même temps, l'influence des différentes longueurs d'ondes des rayons laser se pénétrant mutuellement dans le rayon principal peut être examinée en formant le rapport des différen rayons laser. A la fin de la section mesurée concernée, le rayon principal est focalisé au moyen du dispositif optique convergent sur le côté du récepteur, par exemple sur un étroit écran perforé variable. On prévoit derrière l'écran perforé le détecteur sensible dans les différentes plages de longueurs d'ondes. A la place d'un seul détecteur sensible dans différentes plages de longueurs d'ondes, il serait également possible d'utiliser un nombre approprié de détecteurs individuels. En fonction de la longueur d'onde concernée, chaque canal individuel du récepteur amène le signal électrique détecté par exemple à un amplificateur de blocage. Ceci peut s'effectuer en multiplex avec  An advantage of the method of the invention is that the individual laser rays do not penetrate each other and suffer the same fate on their propagation paths between the transmitter and the receiver, that is to say that they are influenced in a similar manner. by atmospheric data between the transmitter and the receiver. At the same time, the influence of the different wavelengths of the laser beams penetrating each other into the main beam can be examined by forming the ratio of the different laser beams. At the end of the measured section concerned, the main ray is focused by means of the converging optical device on the side of the receiver, for example on a narrow variable perforated screen. Behind the perforated screen is provided the sensitive detector in the different wavelength ranges. Instead of a single sensitive detector in different wavelength ranges, it would also be possible to use an appropriate number of individual detectors. Depending on the wavelength concerned, each individual channel of the receiver brings the detected electrical signal for example to a blocking amplifier. This can be done in multiplex with

amplificateur de blocage et un commutateur rapide.  blocking amplifier and quick switch.

L'amplificateur de blocage reçoit la fréquence de référence nécessaire du signal de réception du faisceau hertzien ou du câble de fibre de verre. Les trois signaux de blocage comparent le signal de réception modulé compte tenu de leurs longueurs d'onde et de leurs fréquence de modulation, avec leur signal de référence. La multiplication qui en résulte, correcte en ce qui concerne les phases, est par exemple amplifiée et de préférence filtrée sur un filtre à bande étroite. Il en résulte ainsi des signaux de sortie qui sont proportionnels aux variations de l'indice de réfraction sur le parcours de propagation du rayon principal et qui peuvent subir un traitement ultérieur analogique et/ou numérique. Il peut en même temps se produire des combinaisons entre les canaux du récepteur dont le nombre correspond au nombre de rayons laser et dans ce cas des rapports peuvent être formés entre lesdits canaux. Les fréquences de modulation peuvent être de l'ordre de quelques KHz à quelques centaines de KHz, selon  The blocking amplifier receives the necessary reference frequency from the radio signal or fiberglass cable reception signal. The three blocking signals compare the modulated reception signal, taking into account their wavelengths and their modulation frequency, with their reference signal. The resulting multiplication, correct with regard to the phases, is for example amplified and preferably filtered on a narrow band filter. This therefore results in output signals which are proportional to the variations in the refractive index over the propagation path of the main ray and which can undergo subsequent analog and / or digital processing. At the same time, combinations can occur between the channels of the receiver, the number of which corresponds to the number of laser rays and in this case relationships can be formed between said channels. Modulation frequencies can range from a few KHz to a few hundred KHz, depending on

le mode de modulation.the modulation mode.

Un exemple de réalisation du dispositif pour mettre en oeuvre le procédé pour déterminer des données atmosphériques est repésenté schématiquement sur le dessin et va être décrit ci-après, et, sur le dessin: la figure 1 est un schéma-bloc des détails optiques et électroniques de l'émeteur et du récepteur du dispositif séparé spatialement de l'émetteur, la figure 2 et un schéma-bloc des composants électroniques de l'émetteur et du récepteur du dispositif séparé spatialement de l'émetteur, et la figure 3 est une représentation schématique du dispositif dans laquelle l'émetteur et le récepteur sont  An exemplary embodiment of the device for implementing the method for determining atmospheric data is represented schematically in the drawing and will be described below, and, in the drawing: FIG. 1 is a block diagram of the optical and electronic details of the transmitter and receiver of the device spatially separated from the transmitter, Figure 2 and a block diagram of the electronic components of the transmitter and receiver of the device spatially separated from the transmitter, and Figure 3 is a representation schematic of the device in which the transmitter and the receiver are

disposés dans un carter commun.arranged in a common housing.

La figure 1 montre un dispositif 10 pour déterminer des données atmosphériques, lequel comporte un émetteur 12 et un récepteur 14. Ce dispositif permet, par exemple, de déterminer des paramètres atmosphériques en fonction des longueurs d'ondes, tels que variations dans le temps de l'indice de réfraction, et détecter des substances nuisibles ou l'analogue. L'émetteur 12 comporte trois lasers à haute énergie 16 dont 1-es plages de longueurs d'ondes sont différentes l'une de l'autre. En amont de chaque laser à haute énergie sont montés un modulateur 18 et un dispositif optique d'adaptation de divergence 20. Les rayons laser 22,24,26 de fréquences de longueurs d'ondes différentes, indiqués par de fines lignes en traits mixtes, sont réunis dans un dispositif de combinaison 28 pour former un rayon principal 30. Comme dispositif de combinaison 28, on a indiqué un prisme. Un dispositif optique émetteur est indiqué schématiquement et porte la référence 32. Le rayon principal 30 sortant du dispositif optique émetteur 32 est orienté vers le récepteur 14. Pour des raisons de place, sur la figure 1, le rayon principal  FIG. 1 shows a device 10 for determining atmospheric data, which comprises a transmitter 12 and a receiver 14. This device makes it possible, for example, to determine atmospheric parameters as a function of wavelengths, such as variations in time of refractive index, and detecting harmful substances or the like. The transmitter 12 comprises three high-energy lasers 16 of which the ranges of wavelengths are different from each other. Upstream of each high-energy laser are mounted a modulator 18 and an optical divergence adaptation device 20. The laser rays 22, 24, 26 of frequencies of different wavelengths, indicated by thin lines in dashed lines, are combined in a combination device 28 to form a main spoke 30. As a combination device 28, a prism has been indicated. A transmitting optical device is indicated diagrammatically and bears the reference 32. The main ray 30 leaving the transmitting optical device 32 is oriented towards the receiver 14. For reasons of space, in FIG. 1, the main ray

est représenté coudé en zig-zag.is shown bent in a zig-zag.

Le récepteur 14 est équipé d'un dispositif optique  The receiver 14 is equipped with an optical device

convergent 34, à la suite duquel est monté un détecteur 36.  converge 34, following which a detector 36 is mounted.

Le détecteur 36 est connecté avec un dispositif électronique 38, ce qui est indiqué par la flèche 40 entre le détecteur 36 et le dispositif électronique 38. Le dispositif optique convergent 34 est équipé, par exemple,  The detector 36 is connected with an electronic device 38, which is indicated by the arrow 40 between the detector 36 and the electronic device 38. The converging optical device 34 is equipped, for example,

d'un système de lentilles 42 et d'un sténopé 44.  a lens system 42 and a pinhole camera 44.

La figure 2 est un schéma bloc représentant l'émetteur 12 et le récepteur 14 séparé spatialement de l'émetteur 12. En amont des Maeers individuels à haute énergie 16 de l'émetteur 12 sont montés les modulteurs 18  FIG. 2 is a block diagram representing the transmitter 12 and the receiver 14 spatially separated from the transmitter 12. Upstream of the individual high-energy Maeers 16 of the transmitter 12 are mounted the modellers 18

et les dispositifs optiques d'adaptation de-diver.ence 20.  and optical adapters de-diver.ence 20.

Les dispositifs optiques d'adaptation de divergence 20 sont reliés à un multiplexeur 46 qui est connecté avec le dispositif optique émetteur 32. Sur cette figure également, la référence 30 désigne le rayon laser principal, qui est indiqué en forme de zig-zag. Naturellement, le rayon laser principal 30 est en ligne droite entre l'émetteur 12 et le récepteur 14. L'émetteur 12 comporte un génércteur de signaux de référence 48 ainsi qu'un générateur d'impulsions de déclenchement 50. Le générateur d'impulsions de déclenchement 50 sert à synchroniser les différents  The divergence adaptation optical devices 20 are connected to a multiplexer 46 which is connected with the transmitting optical device 32. In this figure also, the reference 30 designates the main laser beam, which is indicated in the form of a zig-zag. Naturally, the main laser beam 30 is in a straight line between the transmitter 12 and the receiver 14. The transmitter 12 comprises a reference signal generator 48 as well as a trigger pulse generator 50. The pulse generator trigger 50 is used to synchronize the different

composants de l'émetteur 12 et du récepteur 14,, c'est-à-  components of transmitter 12 and receiver 14 ,, i.e.

dire à synchroniser les composants du dispositif 10. La synchronisation des composants de l'émetteur 12 est indiquée par la courte flèche 52 partant du générateur d'impulsions de déclenchement 50. La synchronisation des composants du récepteur 14 est indiquée par la flèche 54 partant du générateur d'impulsions de déclenchement 50, laquelle est orientée de l'émetteur 12 vers le récepteur 14. Le signal de référence peut être tramsmis du générateur de signaux de référence au récepteur 14 par la même voie que celle utilisée pour la transmission du signal de déclenchement de l'émetteur 12 au récepteur 14. Ceci est indiqué par la flèche 56. Les flèches 54 et 56 sont représentées parallèles entre elles entre l'émetteur 12 et le récepteur 14, ce qui a pour but d'indiquer un faisceau  tell to synchronize the components of the device 10. The synchronization of the components of the transmitter 12 is indicated by the short arrow 52 starting from the trigger pulse generator 50. The synchronization of the components of the receiver 14 is indicated by the arrow 54 starting from the trigger pulse generator 50, which is oriented from transmitter 12 to receiver 14. The reference signal can be transmitted from the reference signal generator to receiver 14 by the same channel as that used for the transmission of the signal triggering of the transmitter 12 to the receiver 14. This is indicated by the arrow 56. The arrows 54 and 56 are shown parallel to each other between the transmitter 12 and the receiver 14, which is intended to indicate a beam

hertzien 58 ou un câble de fibre de verre.  over the air 58 or a fiberglass cable.

Sur le côté du récepteur 14, la référence 36 indique le détecteur qui est relié à des amplificateurs de blocage 60. La liaison entre le détecteur 36 et les amplificateurs de blocage 60 est indiquée par les flèches 62. Les amplificateurs de blocage 60 reçoivent du signal de réception du faisceau hertzien ou du câble en fibres de verre 58 la fréquence de référence. Les amplificateurs de blocage 60 sont reliés à un multiplexeur 64 qui est relié à  On the side of the receiver 14, the reference 36 indicates the detector which is connected to blocking amplifiers 60. The connection between the detector 36 and the blocking amplifiers 60 is indicated by the arrows 62. The blocking amplifiers 60 receive signal for receiving the radio beam or glass fiber cable 58 the reference frequency. The blocking amplifiers 60 are connected to a multiplexer 64 which is connected to

un micro-ordinateur 66. On prévoit à la sortie du micro-  a microcomputer 66. At the outlet of the microcomputer is provided

ordinateur 66, par exemple une mémoire à bande magnétique 68 et/ou une imprimante 70. Les S.ganux de sortie des amplificateurs 60 sont proportionnels à des variations de l'indice de réfraction de l'atmosphère se trouvant entre  computer 66, for example a magnetic tape memory 68 and / or a printer 70. The output S.ganux of the amplifiers 60 are proportional to variations in the refractive index of the atmosphere between

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l'émetteur 12 et le récepteur 14; les signaux de sortie peuvent ici subir un traitement ultérieur analogique ou numérique. On prévoit dans ce but le multiplexeur 64, et le  the transmitter 12 and the receiver 14; here the output signals can undergo further analog or digital processing. Multiplexer 64 is provided for this purpose, and the

micro-ordinateur 66.microcomputer 66.

- Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un dispositif 10 dans lequel l'émetteur 12 et le recepteur 14 sont séparés spatialement l'un 'de l'autre. Par contre, la figure 3 représente schématiquement un dispositif 10 dans lequel l'émetteur 12 et le récepteur 14 sont prévus dans un carter commun 72. Sur ces figures également, la référence désigne le rayon laser principal qui sort de l'émetteur 12 et est renvoyé au récepteur 14 en se réfléchissant sur  - Figures 1 and 2 schematically show a device 10 in which the transmitter 12 and the receiver 14 are spatially separated from each other. On the other hand, FIG. 3 schematically represents a device 10 in which the transmitter 12 and the receiver 14 are provided in a common casing 72. In these figures also, the reference designates the main laser beam which leaves the transmitter 12 and is returned to receiver 14 reflecting on

un réflecteur 74.a reflector 74.

A la place des amplificateurs de blocage 60, analogiques on peut également utiliser des algorithmes de blocage numériques qui sont prévus dans un ordinateur. Dans ce but, des convertisseurs rapides A/N, des algorithmes de multiplication rapide et un matériel d'ordinateur approprié  Instead of analog blocking amplifiers 60, digital blocking algorithms which are provided in a computer can also be used. For this purpose, fast A / D converters, fast multiplication algorithms and appropriate computer hardware

sont nécessaires.are necessary.

Revendi.catioans 1.- Procédé pour déterminer des données atmosphériques telles que variations de densité ou pollution, au moyen de rayons laser à haute énergie, qui sont émis par un émetteur (1.2) et sont reçus par un récepteur (14) et sont évalués dans un dispositif électronique (38) du récepteur (14), caratérisé en ce qu'on produit dans l'émetteur (12) au moins deux rayons laser (22,24,26) de longueurs d'ondes différentes, qui sont combinés dans un dispositif de combinaison (28) de l'émetteur (12), après avoir été rendus parallèles selon leur longueur d'onde spécifique, pour former un rayon principal (30) et sont envoyés au récepteur (14), en ce que le rayon principal (30) est focalisé dans le récepteur (14) au moyen d'un dispositif optique convergent (34) sur un détecteur (36) sensible dans les différentes longueurs d'ondes des rayons laser (22,24, 26) et est transformé en un signal électrique, qui est amplifié par un amplificateur (60), et en ce que le signal de réception ainsi obtenu est comparé à un signal de référence (56) représentant la position en fréquence et/ou en phase des modulations du  Revendi.catioans 1.- Method for determining atmospheric data such as density variations or pollution, by means of high energy laser rays, which are emitted by a transmitter (1.2) and are received by a receiver (14) and are evaluated in an electronic device (38) of the receiver (14), characterized in that at least two laser rays (22,24,26) of different wavelengths are produced in the transmitter (12), which are combined in a combination device (28) of the transmitter (12), after having been made parallel according to their specific wavelength, to form a main ray (30) and are sent to the receiver (14), in that the ray main (30) is focused in the receiver (14) by means of a converging optical device (34) on a detector (36) sensitive in the different wavelengths of the laser rays (22, 24, 26) and is transformed into an electrical signal, which is amplified by an amplifier (60), and in this that the reception signal thus obtained is compared with a reference signal (56) representing the position in frequency and / or in phase of the modulations of the

rayon principal (30).main department (30).

2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de référence (56) est transmis au récepteur (14) au moyen d'un faisceau hertzien ou au moyen  2. - Method according to claim 1, characterized in that the reference signal (56) is transmitted to the receiver (14) by means of a radio beam or by means

d'un câble de fibres de verre (58).  a glass fiber cable (58).

3. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise un générateur d'impulsions (50) qui produit un signal de déclenchement aux fins de synchronisation, ou en ce qu'on utilise, aux fins de synchronisation, un laser à impulsions ou un laser modulé  3. - Method according to claim 1 or 2, characterized in that one uses a pulse generator (50) which produces a trigger signal for synchronization purposes, or in that one uses, for synchronization purposes, a pulse laser or a modulated laser

par impulsions.by pulses.

4. - Procédé selon l'tune quelconque des  4. - Method according to any of the

revendications précédentes, caractérisé en ce que les  previous claims, characterized in that the

différents signaux de réception dont le sombre correspond au nombre de rayons laser (22,24,26) est amplifié dans un amplificateur de blocage (60) , en ce qu'ils sont comparés au signal de référence (56) et subissent un traitement ultérieur. 5. - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il s'effectue une rapide formation de quotients des différents signaux pour le traitement ultérieur du  different reception signals, the dark of which corresponds to the number of laser beams (22,24,26) is amplified in a blocking amplifier (60), in that they are compared to the reference signal (56) and are further processed . 5. - Method according to claim 4, characterized in that a rapid formation of quotients of the different signals takes place for the subsequent processing of the

signal de réception.reception signal.

6. - Procédé selon l'une quelconque des  6. - Method according to any one of

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise  previous claims, characterized in that one uses

des lasers à fréquence variable.variable frequency lasers.

7. - Dispositif pour mettre en oeuvre le procédé  7. - Device for implementing the method

selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 comportant  according to any one of claims 1 to 6 comprising

un émetteur (12) pour émettre des rayons laser (30), un récepteur (14) pour recevoir les rayons laser (30) et un dispositif électronique (38) pour l'évaluation de la mesure, prévu sur le récepteur (14), caractérisé en ce que l'émetteur (12) comporte au moins deux lasers (16) à haute énergie ayant des longueurs d'ondes différentes, en ce qu'à la suite des lasers (16) est monté dans l'émetteur (12) un dispositif de combinaison (28) pour rendre parallèles les rayons laser (22,24,26) en fonction de leurs longueurs d'ondes spécifiques pour former un rayon principal (30), en ce que le récepteur (14) comporte un dispositif optique convergent (34) et un détecteur (36) monté à la suite du dispositif optique convergent (34), lequel détecteur est sensible dans les différentes longueurs d'ondes des lasers (16) de l'émetteur (12), et en ce que le dispositif électronique (38) est prévu pour comparer la position en fréquence et/ou en phase des modulations du rayons principal (30) à un signal de référence (54) émis par  a transmitter (12) for emitting laser rays (30), a receiver (14) for receiving the laser rays (30) and an electronic device (38) for the evaluation of the measurement, provided on the receiver (14), characterized in that the transmitter (12) comprises at least two high energy lasers (16) having different wavelengths, in that following the lasers (16) is mounted in the transmitter (12) a combination device (28) for making the laser beams (22,24,26) parallel according to their specific wavelengths to form a main beam (30), in that the receiver (14) comprises an optical device converging (34) and a detector (36) mounted following the converging optical device (34), which detector is sensitive in the different wavelengths of the lasers (16) of the transmitter (12), and in that the electronic device (38) is provided for comparing the position in frequency and / or in phase of the modulations of the main radii al (30) to a reference signal (54) emitted by

l'émetteur (12).the transmitter (12).

8. - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque laser (16) est muni d'un modulateur (18) et d'un dispositif optique d'adaptation de  8. - Device according to claim 7, characterized in that each laser (16) is provided with a modulator (18) and an optical device for adapting

divergence (20).divergence (20).

9. - Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on prévoit pour transmettre le signal de référence (54) entre l'émetteur (12) E le récepteur (14} un faisceau hertzien et/ou un câble de fibres de verre (58). 10. - Dispositif selon l'une quelconque des  9. - Device according to claim 7 or 8, characterized in that provision is made for transmitting the reference signal (54) between the transmitter (12) E the receiver (14} a radio beam and / or a fiber cable glass (58) 10. - Device according to any one of

revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'on prévoit pour  Claims 7 to 9, characterized in that provision is made for

synchroniser les différents composants du dispositif (10) générateur d'impulsions de déclenchement (50) ou un laser & impulsions, ou un laser modulé par impulsions. 11. - Dispositif selon l'une quelconque des  synchronize the various components of the trigger pulse generator device (10) or a laser & pulses, or a pulse modulated laser. 11. - Device according to any one of

revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le dispositif  claims 7 to 10, characterized in that the device

électronique (38) du récepteur' (14) comporte un nombre d'amplificateurs de blocage (60) correspondant au nombre de  receiver electronics (38) (14) has a number of blocking amplifiers (60) corresponding to the number of

lasers (16).lasers (16).

12. - Dispositif selon l'une quelconque des  12. - Device according to any one of

revendications 7 à 11, caractérisé en ce que l'émetteur  claims 7 to 11, characterized in that the transmitter

(12) et le récepteur (14) sont prévus dans des carters  (12) and the receiver (14) are provided in housings

séparés spatialement l'un de l'autre.  spatially separated from each other.

13. - Dispositif selon l'une quelconque des  13. - Device according to any one of

revendications 7 à 11, caractérisé en ce que l'émetteur  claims 7 to 11, characterized in that the transmitter

(12) et le récepteur (14) sont disposés dans un carter  (12) and the receiver (14) are arranged in a housing

commun (72).common (72).