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Simulación numérica de la propagación de un haz láser en aire turbulento y trayectoria horizontal a baja altura.

Resumen

Durante la propagación de la luz a través de un medio, surge el problema de la turbulencia, la cual distorsiona en mayor o menor medida al haz que se propaga. En las últimas décadas, gracias al avance de la tecnología, las comunicaciones mediante el uso de la luz se han convertido en la herramienta más común y de mayor eficiencia que su competencia. Por lo tanto, el interés en el modelado de la turbulencia ha sido indispensable para encontrar compensaciones en la pérdida de información que se produce cuando el haz se propaga por un medio turbulento. Para lograr un modelado eficaz de un medio turbulento se ha recurrido a soluciones computacionales que permiten gran exactitud en la simulación. A pesar de los beneficios que ofrecen las soluciones computacionales, existe el inconveniente de que, para lograr una gran precisión en las simulaciones hay que recurrir a una gran cantidad de tiempo para el cálculo computacional, dichos cálculos pueden llegar a tardar varios días e incluso semanas. Durante el desarrollo de los algoritmos de propagación en medios turbulentos es clave la optimización del funcionamiento y que se ajusten a la realidad. En el presente trabajo se estudia el algoritmo de propagación de pantallas de fase para un haz gaussiano que describe una trayectoria horizontal usando el software WAVEPY. Para ello se realizaron múltiples simulaciones variando diferentes parámetros, con el objetivo de establecer su relación entre las diferentes variables, en especial, el número de pantallas de fase y el impacto en la turbulencia simulada, lo cual permitirá encontrar un número de pantallas de fase que mejor se adecúe según los parámetros físicos preestablecidos.