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International audience; Abstract. In this study, an extension on the previously reported status of the COllaborative Carbon Column Observing Network's (COCCON) calibration procedures incorporating refined methods is presented. COCCON is a global network of portable Bruker EM27/SUN FTIR spectrometers for deriving column-averaged atmospheric abundances of greenhouse gases. The original laboratory open-path lamp measurements for deriving the instrumental line shape (ILS) of the spectrometer from water vapour lines have been refined and extended to the secondary detector channel incorporated in the EM27/SUN spectrometer for detection of carbon monoxide (CO). The refinements encompass improved spectroscopic line lists for the relevant water lines and a revision of the laboratory pressure measurements used for the analysis of the spectra. The new results are found to be in good agreement with those reported by Frey et al. (2019) and discussed in detail. In addition, a new calibration cell for ILS measurements was designed, constructed and put into service. Spectrometers calibrated since January 2020 were tested using both methods for ILS characterization, open-path (OP) and cell measurements. We demonstrate that both methods can detect the small variations in ILS characteristics between different spectrometers, but the results of the cell method indicate a systematic bias of the OP method. Finally, a revision and extension of the COCCON network instrument-to-instrument calibration factors for XCO2, XCO and XCH4 is presented, incorporating 47 new spectrometers (of 83 in total by now). This calibration is based on the reference EM27/SUN spectrometer operated by the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) and spectra collected by the collocated TCCON station Karlsruhe. Variations in the instrumental characteristics of the reference EM27/SUN from 2014 to 2017 were detected, probably arising from realignment and the dual-channel upgrade performed in early 2018. These variations are considered in the evaluation of the instrument-specific calibration factors in order to keep all tabulated calibration results consistent.

In August 2021 took place in northern Scandinavia the MAGIC-2021 campaign, dedicated to the Monitoring of Atmospheric composition and Greenhouse gases through multi-Instruments Campaigns. Gathering 17 research teams from 7 countries, the campaign involved a large suite of instruments and payloads (ground-based, balloon-borne, and airborne). Among them, an original combination of two airborne lidars was deployed onboard the same aircraft (SAFIRE ATR42): on one side DLR’s CHARM-F direct detection lidar for CH4 and CO2 measurement in IPDA mode (Integrated Path Differential Absorption), and on the other side ONERA’s LIVE coherent lidar for range-resolved vertical wind vector profiles.The scientific goal of this double-lidar experiment was to record greenhouse gas (GHG) concentration and wind data with very good temporal and spatial matching, so as to characterize GHG atmospheric transport and infer regional fluxes. Indeed, the boreal region is known to host significant sources of CH4, either anthropogenic (gas and oil platforms) or natural (wetlands, peat bogs, lakes…). Moreover, high latitudes are generally considered to be a sink for atmospheric CO2, but this effect could be strongly impacted by the rapid warming at these latitudes. However, due to the low population density and harsh environment, the boreal area is poorly covered by in-situ instrumentation. Therefore, airborne measurements appear as a preferred solution in these conditions.The airborne campaign was based in Kiruna (Sweden), and lasted 10 days. Though it suffered from poor weather conditions, six flights were successfully completed by the ATR42 above northern Sweden, Finland, and Norway. CHARM-F and LIVE lidars operated nominally during those flights, collecting hours of data in various sky conditions (clear, haze, broken clouds…). The expected precision of CHARM-F and LIVE lidars were respectively around 0.3% for integrated columns of CH4 and CO2 (10 km-along track averaging) and 0.6 m/s for horizontal wind (2.5 km along-track averaging, for average aerosol load in France). The paper will detail the payload arrangement, and review CHARM-F and LIVE lidars main properties. The data processing work is currently in progress, but selected preliminary results of measured collocated GHG columns and wind profiles will be shown and discussed., En août 2021 a eu lieu dans le nord de la Scandinavie la campagne MAGIC-2021, dédiée à la surveillance de la composition atmosphérique et des gaz à effet de serre à travers des campagnes multi-instruments. Rassemblant 17 équipes de recherche de 7 pays, la campagne impliquait une large gamme d'instruments et de charges utiles (au sol, en ballon et aéroportées). Parmi eux, une combinaison originale de deux lidars aéroportés a été déployée à bord du même avion (SAFIRE ATR42) : d'un côté le lidar à détection directe CHARM-F du DLR pour la mesure du CH4 et du CO2 en mode IPDA (Integrated Path Differential Absorption), et de l'autre côté le lidar cohérent LIVE de l'ONERA pour les profils de vecteur vent verticaux résolus en distance.L'objectif scientifique de cette expérience à double lidar était d'enregistrer des données de concentration de gaz à effet de serre (GES) et de vent avec un très bon appariement temporel et spatial, afin de caractériser le transport atmosphérique des GES et d'en déduire les flux régionaux. En effet, la région boréale est connue pour abriter d'importantes sources de CH4, soit anthropiques (plateformes gazières et pétrolières), soit naturelles (zones humides, tourbières, lacs…). De plus, les hautes latitudes sont généralement considérées comme un puits de CO2 atmosphérique, mais cet effet pourrait être fortement impacté par le réchauffement rapide à ces latitudes. Cependant, en raison de la faible densité de population et de l'environnement hostile, la zone boréale est mal couverte par l'instrumentation in situ. Les mesures aéroportées apparaissent donc comme une solution privilégiée dans ces conditions.La campagne aéroportée était basée à Kiruna (Suède) et a duré 10 jours. Bien qu'il ait souffert de mauvaises conditions météorologiques, six vols ont été effectués avec succès par l'ATR42 au-dessus du nord de la Suède, de la Finlande et de la Norvège. Les lidars CHARM-F et LIVE ont fonctionné nominalement pendant ces vols, collectant des heures de données dans diverses conditions de ciel (clair, brumeux, nuages ​​fragmentés…). La précision attendue des lidars CHARM-F et LIVE était respectivement d'environ 0,3 % pour les colonnes intégrées de CH4 et de CO2 (moyenne de 10 km le long de la trajectoire) et de 0,6 m/s pour le vent horizontal (moyenne de 2,5 km le long de la trajectoire, pour une charge moyenne d'aérosols en France). L'article détaillera l'agencement de la charge utile et passera en revue les principales propriétés des lidars CHARM-F et LIVE. Le travail de traitement des données est actuellement en cours, mais des résultats préliminaires sélectionnés de colonnes de GES et de profils de vent mesurés au même endroit seront présentés et discutés.

International audience; L'augmentation continue de la demande en bande passante pousse les opérateurs à déployer toujours plus d'antennes, et les force à une réutilisation plus agressive des ressources spectrales. Allouer ces ressources aux utilisateurs devient alors une opération délicate, où les interférences jouent un rôle central. Sur le lien montant, le problème est d'autant plus difficile que le niveau d'interférence est fortement lié aux utilisateurs à qui les ressources sont allouées. Cet article traite de l'affectation des ressources (spectrales et temporelles) pour les satellites multi-faisceaux. Cette thématique a été largement étudiée dans le contexte des réseaux cellulaires terrestres, le contexte satellitaire s'en distingue notamment par sa méthode d'accès, ce qui implique des modifications dans le modèle et dans sa méthode de résolution. Une modélisation spécifique du problème est alors présentée, sous la forme d'un problème d'optimisation linéaire en nombres entiers, cherchant à maximiser l'efficacité spectrale du système. Puis l'impact de simplifications exploitant la structure du problème est étudié, permettant de calculer une borne supérieure pour des scénarios réalistes.

L'utilisation des lasers est répandue dans le domaine de l'instrumentation. Cependant, le fonctionnement de tels dispositifs peut ˆetre perturbé par le phénomène de rétroinjection optique (ou self-mixing) auquel est soumis la diode laser. Cette sensibilité du laser au faisceau optique de retour offre de nombreux avantages, notamment pour la mesure de déplacements. Les capteurs basés sur ce principe présentent l'avantage d'ˆetre compact, sans contact, et autoalignés. Après une analyse théorique, un modèle comportemental complet du self-mixing est présenté. Un capteur a été con¸cu afin de pouvoir fonctionner dans les cas les plus répandus expérimentalement, à savoir un feedback faible puis modéré. Deux algorithmes ont ensuite été développés de manière à traiter le signal pour ces différents feedbacks. Ce nouveau capteur permet également de reconstruire des déplacements aléatoires de cibles. Il a, de plus, été testé sur un montage mécanique utilisé pour l'analyse de revˆetements amortissants.

This chapter presents an overview of the self-mixing effect in lasers for sensing purposes. The basic theory of the self-mixing effect is presented for a weak feedback. The influence of a moderate and a strong feedback are then discussed before examining some specific cases: • multiple optical feedback due to an asymmetric external cavity • multiple mode lasing by laser diode • influence of the speckle effect on self-mixing interferometry The main representative sensing applications are then presented and discussed including displacement, velocity, profile, vibration measurements and correlated applications like measurements for medicine, sound reproduction, modal analysis, angle measurements, 3-D vision or even massmarket mobile telephones.