Serbest-uzay optik iletişim hatları için baloncuk modeli kullanarak atmosferik çalkantıların benzeştirimi

Serbest uzay optik (SUO) iletişim geniş bantlı kablosuz uygulamalarıiçin geçerli bir teknoloji olarak belirmiştir. SUO teknolojisi, lisanssız optik dalga boyları üzerinde yüksek bant genişliği kapasitesi potansiyelini sunmaktadır. Uzun menzilli SUO hatlarında atmosferik çalkantı, dalgalanmaların şiddetlenmesine sebebiyet vererek hat performansını düşürmektedir. Atmosferde yayılan optik işaretler faz ve genliklerinde rasgele dalgalanmalara maruz kalmaktadır. Bu dalgalanmalar, kendilerini yayılım yolu boyunca rasgele kırılma değişim indisi olarak ortaya çıkaran atmosferdeki rasgele sıcaklık dağılımından kaynaklanmaktadır. Dahası, serbst uzay optik iletişim sistemi üzerinde deney yapmak zahmetli ve zordur. Çokça elemanın sebep olduğu girişimler sonucu etkileyip, deneysel çıktıların beklendiğinden daha büyük hata değişim paylarına sahip olmasına sebebiyet vermektedir. Özellikle daha şiddetli çalkantı rejimlerine girdiğimizde,çalkantı tarafından uyarılmış ışınların tahlili ve benzeştirimi daha hassas dikkat gerektirmektedir. Tüm bu nedenlerden dolayı, çalkantının lazer huzmesi yayılımındaki etkilerini değerlendirebilmek için geometrik bir model ortaya atmaktayız. Lazer huzmesi yayılım yolu boyunca olan atmosferi, istatistiksel olarak çeşitli dağılım modellerine uyacak kırılma indisi devamsızlığı olan küresel kabarcıkların uzaysal dağılımı olarak modellenecektir. Atmosferin her bir istatiksel temsili için, ışınların yolu geometrik optik kullanılarak tahlil edilecektir.Bu Monte Carlo teknikleri huzmenin fazını ve alıcıdaki ortalama açıklık etkilerini değerlendirebilmemizi sağlayacaktır. Etkin bir çalkalantı indisini, C_n^2 yol uzunluğu ve ışın sapmasıyla ilitinli kurarak ifade edebilriiz. Bu Monte Carlo çözümlemeleri, dalga kuramları öngörülerinin ve deneysel sonuçlarlada karşılaştırılabilir.