Die Untersuchungen zur Propagation von Laserstrahlung durch die Atmosphäre werden auf der Laserfreistrahlstrecke an cw und gepulst betriebenen Lasern verschiedener Wellenlängen und Strahlqualitäten durchgeführt. Mittlere Leistungen reichen von wenigen Milliwatt bis in den 10 kW Bereich. Dabei werden neben der veränderlichen Transmissivität der Atmosphäre infolge unterschiedlicher Witterungsbedingungen auch die Einflüsse der optischen Turbulenz auf das Strahlwandern und die Strahldeformation betrachtet.
Die experimentellen Arbeiten werden durch numerische Studien zur Beschreibung der atmosphärischen Propagation begleitet. Dazu werden vorrangig intern entwickelte und fortlaufend erweiterte Simulationsmodelle eingesetzt. Diese Simulationsmodelle beschreiben das Turbulenzverhalten der Atmosphäre auf Basis der Turbulenz-Phasenschirm-Methode und nutzen FFT-Methoden für die Berechnung. Numerische Methoden und experimentelle Untersuchungen ergänzen sich in der Beschreibung der Propagationseigenschaften.