Lidar
Lidar est l'acronyme de LIght Detection And Ranging.
Histoire
Les premières mesures Lidar on été effectuées en 1969 (Sierra-Nevada).
Principe
Son fonctionnement est le même que celui du RADAR, la seule différence étant le domaine spectral dans lequel il travaille : Le Radar travaille dans le domaine des ondes radio, le Lidar travaillera en particulier dans le domaine du visible, plus généralement dans les domaines UV et IR.
Un Lidar se compose d'un système laser chargé d'émettre l'onde lumineuse, d'un télescope qui récoltera l'onde rétrodiffusée par les particules rencontrées, et d'une chaîne de traitement qui quantifiera le signal reçu.
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Le Laser émet une onde lumineuse. Elle interagit avec les différents composants qu’elle rencontre. Une partie de cette onde est rétrodiffusée et collectée par le télescope. A partir de cette composante rétrodiffusée, on peut alors déduire des informations quant au diffuseur (sa concentration par exemple) et sa distance par rapport au système.
Lors de la propagation de l’onde émise par le Lidar, on peut envisager deux types de diffusions par les composants rencontrées.
- Une diffusion élastique : elle se produit sans échange d’énergie entre les
photons incidents et la molécule rencontrée. Le photon est alors diffusé sans changement de fréquence. C’est le cas de la diffusion de Rayleigh (lorsque la taille du diffuseur est largement inférieure à la longueur d’onde utilisée) ou de celle de Mie (lorsque la taille du diffuseur est du même ordre de grandeur que la longueur d’onde utilisée).
- Une diffusion inélastique, beaucoup plus faible, appelée aussi diffusion
Raman. Celle-ci est à l’origine d’un décalage de la fréquence de l’onde incidente νr. Les photons sont alors diffusés selon 2 fréquences : ν0 + νr (d´ecalage vers les hautes fréquences - correspond aux raies appelée «raies anti-Stockes») et ν0 − νr (décalage vers les basses fréquences - correspond aux raies appelées «raies Stockes»). Ce décalage de fréquence est caractéristique de la molécule rencontrée et permet donc de la discriminer.
Utilisation
Ses domaines d'utilisation son multiples : métrologie, étude de l'atmosphère (aérosols, vapeur d'eau).