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2011 | [2011] 레이저 빔 대기 전파

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작성자 관리자 작성일18-03-09 11:55 조회25회 댓글0건

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레이저 빔 대기 전파
Laser propagation through random media
PROJECT FINISH2010~2011년
대기의 상태는 유동적인 난기류와 여러 가지 영향으로 인하여 수시로 변하게 된다. 이에 따른 대기의 측정 및 고도의 정밀 분석을 요구하게 되었고 가스 분자, 산란 및 에어로졸에 의한 상태를 LIDAR를 이용하여 측정을 실시한다. 이를 통하여 난류성 기류 및 공기 중의 굴절률 되돌아오는 레이저의 빔 폭의 변화 등을 확인하며 시뮬레이션을 통해 정확한 대기의 상태를 알아 낼 수 있다. 본 연구실에서는 LIDAR의 기본원리 및 활용, 구조, 이론적 배경을 알아보고 시뮬레이션 알고리즘, 난류성 대기에서의 기본 복사 방정식 등을 이해하며 주어진 DATA를 이용하여 LASER BEAM PROPAGATION을 통해 시뮬레이션하고 이에 대한 결과를 알아보았다.
<그림 1> LASER BEAM PROPAGATION과 관련된 프로그램 동작 개념

국내 대기의 중위도 지방에 속해 있으며, 맑은 날씨에 대한 프로파일을 통한 국내의 대기 상태를 이용, LASER PROPAGATION을 통해 시뮬레이션 하였다. 레이저 파장과 빔 반지름, 온도, 흡수, 바람의 방향등의 데이터를 입력하고 거리를 변수로 두어 거리의 변화에 따른 레이저 빔의 강도분포, 위상분포, 상관계수 데이터, 강도변화에 따른 상대분산 등의 값을 비교해 보았다.
<그림 2> 국내 대기조건에서 거리가 100M 일 때 대기 전파 결과

본 연구는 국내 대기 특성을 반영한 레이저 대기 전파 해석을 목표로 대기 전파 알고리즘을 획득하고 시뮬레이션을 통한 대기 데이터를 예측한다. 연구를 통해 실제 데이터를 활용한 시뮬레이션을 실시하고 대구경 광학계에 미칠 수 있는 대기 요건 및 성능 분석에 활용될 것으로 예상된다.

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