Faktoren, die bei der Lichtwellenübertragung von Laserkameras zu berücksichtigen sind

Absorption von Molekülen in der Atmosphäre

Der Signalverlust des atmosphärischen Übertragungssystems für LED- und LD-Emissionen wird hauptsächlich durch die Absorption ihres Übertragungsmediums - der Atmosphäre - verursacht. Denn wenn ein Lichtstrahl ein Gas durchdringt, kommt es immer zu einem gewissen Grad an Molekularabsorption. Darüber hinaus absorbiert Luft bestimmte Wellenlängen des Lichts besonders stark, was für die Signalübertragung überhaupt nicht genutzt werden kann. Das Band, in dem die durch atmosphärische Absorption verursachte Dämpfung akzeptabel ist, wird als atmosphärisches Fenster bezeichnet. Die Daten dieses atmosphärischen Übertragungsfensterbands sind in verschiedenen Fachbüchern zu finden, daher müssen alle LED- und LD-Systeme bei der Wellenlänge innerhalb dieses atmosphärischen Übertragungsfensters arbeiten.

Absorption von Partikeln in der Luft

Partikel in der Luft, wie z. B. Staub und Rauch, sind ein weiterer Faktor, der die Absorption von Lichtsignalen verursacht. Offensichtlich enthält die Atmosphäre immer in unterschiedlichem Maße solche Partikel, insbesondere in der Nähe von Gewässern, und der Gehalt an solchen Partikeln ist manchmal sehr hoch. An diesen Orten ist es im Allgemeinen ratsam, optische Geräte so hoch wie möglich über dem Boden zu installieren, um die Effektivität der optischen Übertragung zu verbessern.

Absorption und Streuung von Nebel

Nebel ist ebenfalls ein Faktor, der eine starke Infrarotabsorption verursacht und auch eine Vorwärts- und Rückwärtsstreuung des Lichts verursachen kann. Daher müssen in nebligen Gebieten die Betriebszeiten der optischen Sende- und Empfangsgeräte entsprechend dem lokalen Klima ausgewählt werden, da das System bei Nebel nicht richtig funktioniert.

Die Auswirkungen atmosphärischer Turbulenzen

Die Atmosphäre weist einen gewissen Grad an Unordnung auf, was nicht nur zu Signalverlusten führt, sondern auch dem Signal Rauschen hinzufügt. Wind kann atmosphärische Turbulenzen verursachen, die wiederum Veränderungen des Brechungsindex der Luft entlang des Signalwegs verursachen können. Dieses Phänomen ähnelt dem Auftreten von Hitzewellen und Fata Morganas in sonnenexponierten Gebieten. Dieser Effekt bricht den Infrarotstrahl letztendlich in andere, nicht bestimmbare Richtungen, wodurch die Kamera das zu überwachende Ziel nicht erfassen kann.