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Atmosphärische Propagation





Die atmosphärische Propagation von Laserstrahlung ist in einer wachsenden Zahl unterschiedlicher Disziplinen von Bedeutung. Dazu gehören die optische Kommunikation, die optische Energieübertragung (Laser Power Beaming), die Satellitenverfolgung ebenso wie die lasergestützten Ferndetektionsverfahren. Die Signalgüte in großer Entfernung zur Strahlquelle wird bestimmt durch die Lasereigenschaften und die Einflüsse der turbulenten Atmosphäre auf die Laserstrahlung. Diese Effekte werden für relevante Lasertypen numerisch und experimentell untersucht.

Bei den Untersuchungen zur Propagation von Laserstrahlung durch die Atmosphäre kommen auf der Laserfreistrahlstrecke Dauerstrichlaser (Milliwatt bis Multikilowatt) und gepulst betriebene Laser (Millijoule bis Multijoule) verschiedener Wellenlängen und Strahlqualitäten zum Einsatz. Neben der veränderlichen Transmission der Atmosphäre infolge unterschiedlicher Witterungsbedingungen werden auch die Einflüsse der optischen Turbulenz auf das Strahlwandern und die Strahldeformation betrachtet.

Numerische Studien zur Beschreibung der atmosphärischen Propagation begleiten die experimentellen Arbeiten. Die Simulationsmodelle werden vorrangig intern entwickelt und fortlaufend erweitert und 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.


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