Laserstråling gjennom turbulent atmosfære – Del 2 – atmosfære

Abstract

Prosjektet "laservåpen og beskyttelse" innenfor forskningsprogrammet "luftvern, ubemannede luftsystemer og laser" går ut på å utvikle høyeffektlasere som mottiltak mot innkommende prosjektiler, droner og liknende. Lasereffekten leveres på målet gjennom en typisk turbulent atmosfære. Derfor er det relevant å estimere dens påvirkning på strålekvaliteten. Denne rapporten er den andre i en serie. Vi diskuterer her de mest brukte atmosfæremodellene for brytningsindeksfluktuasjoner, blant dem Kolmogorov-, Tatarski- og von Kármán-modellen. De tilsvarende spektralfunksjonene inngår i beregningen av forventningsverdiene til strålefeltet.

The project "laser weapons and protection" within the research program "air defence, unmanned airborne systems and laser" has the goal to develop a high-power laser as a countermeasure against incoming projectiles, drones and similar. The laser effect is delivered on target through a typically turbulent atmosphere. Hence, it is relevant to estimate the atmosphere’s effect on the laser beam quality. This report is the second in a series. It discusses the most used atmospheric models for index-of-refraction fluctuations, among them the Kolmogorov, the Tatarski and the von Kármán model. The corresponding spectral functions enter the calculation of the expectations values of the radiation field.