Doubly-scattered-radiation contribution to Lidar returns from fog, evaluated by means of a simple geometrical approach

Summary The contribution of doubly scattered radiation to the return of a monostatic Lidar, used for measurement of atmospheric visibility, is evaluated by means of a simple geometrical scheme. A very narrow laser beam is considered to obtain an expression of the ratioD/S of doubly scattered power to singly scattered power. This assumption allows an easy consideration of any angle of scattering and the introduction of time into the calculations. Numerical computations are performed for several models of fog. Our results are similar, though a little lower, than the results of other theoretical treatments of this problem based on different assumptions.

---

Riassunto Il contributo della radiazione diffusa due volte alla risposta di un Lidar utilizzato per misure di visibilità atmosferica è calcolato per mezzo di uno schema geometrico semplice, in cui si considera un fascio laser infinitamente sottile. Si ottengono così delle espressioni abbastanza semplici per il rapportoD/S tra la potenza diffusa due volte e quella diffusa una volta. L'ipotesi di un fascio sottile consente di trattare anche il caso di scattering a largo angolo, e di introdurre facilmente la variabile tempo nei calcoli. I calcoli sono eseguiti per alcuni modelli di nebbia. I risultati trovati per il rapportoD/S sono simili, anche se un poco più bassi, a quelli ottenuti da altre trattazioni teoriche basate su schemi diversi.

---

Резюме С помощью простой геометрической схемы вычисляется вклад двукратно рассеянного излучения в отклик для моностатического ?Лидара?, использованный для измерения видимости атмосферы. Рассматривается очень узкий пучок лазера для получения выражения для отношенияD/S мощности двукратно рассеянного излучения к мощности однократно рассеянного излучения. Это предположение позволяет легко рассмотреть любой угол рассеяния и ввести время в вычисления. Проводятся численные вычисления для нескольких моделей тумана. Наши результаты аналогичны результатам других теоретических подходов, основанных на различных предположениях.