RESUMEN óíntegramente los efectos térmicos de un rayo láser que se propaga en el aire. Las mejoras incorporadas al diseño previo incluyeron un láser más potente, un sistema de formación de turbulencias de alta precisión, un sensor de presión integrado, y una plataforma para ajustar la altura entre el rayo láser y el modelo de turbulencia. Este diseño no sólo puede reproducir resultados previos con exactitud, sino que además permitió la medición exitosa de nuevos datos sobre la intensidad de la turbulencia C 2 n , la varianza de Rytov (cintilación) y el diámetro de coherencia (parámetro de Fried). Los interferogramas resultantes se analizaron utilizando transformadas rápidas de Fouse incrementan en relación con la temperatura. La región turbulenta mostró perturbaciones muy intensas, en el rango de 1.1 × 10 -12 m -2/3 a 2.7 × 10 -12 m -2/3 . A pesar de la intensidad de la turbulencia, con relación a la cintilación se demostró algo diferente, ya que la condición para un entorno de turbulencia débil se determinó en el laboratorio y se esperaba un bajo índice de cintilación. Esto es resultado de las distancias de propagación relativamente cortas obtenidas en el laboratorio. En la atmósfera abierta las trayectorias cubren grandes distancias y, para determinar los efectos de la turbulencia, el modelo debe generar turbulencias de mayor efectos térmicos de la turbulencia en un rayo láser en propagación. ABSTRACT beam propagating in air. Improvements made to the setup include a new, more powerful laser, a precision designed turbulence delivery system, an imbedded pressure sensor, and a platform for height adjustability between the laser beam and the turbulence model. The setup was not only able to reproduce previous results exactly but also allowed new data for the turbulence strength C 2 n , the Rytov variance (scintillation) and the coherence diameter (Fried's parameter) to be successfully measured. Analysis of the produced interferograms disturbances, in the range of 1.1 × 10 -12 m -2/3 to 2.7 × 10 -12 m -2/3 . In spite of the strong turbulence strength, scintillation proved otherwise, since the condition for a weak turbulence environment was determined in the laboratory and a low scintillation index was to be expected. This is as a result of the relatively short propagation distances achieved in the laboratory. In the open atmosphere, path lengths extend over vast distances and in order for turbulent effects to be realized, the turbulence model must generate stronger turbulence. The model was, therefore, able to demonstrate its ability to fully quantify and determine the thermal turbulence effects on a propagating laser beam.

RESUMENSe verifica la efectividad de un diseño experimental para detectar y cuantificar los efectos turbulentos experimentados por un haz de láser de He-Ne al pasar por un túnel de viento. El haz se difundió a través de una serie de componentes ópticos además del túnel de viento diseñado y fabricado en el laboratorio en condiciones controladas. La construcción del túnel obedeció a una configuración preexistente, cuya aptitud para detectar los efectos turbulentos de otros modelos se había comprobado previamente. El diseño experimental fue exitoso, ya que pudo detectar y medir las condiciones atmosféricas al interior del entorno turbulento y cuantificar con precisión las características del haz de láser. Mediante el uso de instrumentos de medición de alta precisión, se pudo medir de forma exitosa la función de la estructura del índice de refracción (C n 2 ) y el diámetro de coherencia (parámetro de Fried). Los valores de C n 2 variaron de 1.61 × 10 -16 m -2/3 a 6.77 × 10 -15 m -2/3 , lo cual puede catalogarse como un régimen de turbulencia moderado a intenso. Estos resultados muestran una buena correspondencia con los de varios trabajos que investigaron entornos atmosféricos similares, de modo que nuestro diseño fue capaz de detectar y medir con precisión las turbulencias térmicas y los efectos de la velocidad del viento en el haz de láser, utilizando para ello un interferómetro de punto de difracción. ABSTRACTIn this paper, we ascertain the effectiveness of our experimental setup in detecting and quantifying the turbulent effects experienced by a He-Ne laser beam as it passes through a wind tunnel. The beam propagated through a series of optical components as well as the in-house designed and manufactured wind tunnel under controlled laboratory conditions. The wind tunnel was built to fit within an existing setup, which has previously proven to be successful in detecting the turbulent effects from other turbulence models. For various wind speeds and temperature settings, the setup has been successful as it was able to detect and measure the atmospheric conditions within the turbulent environment and fully quantify the characteristics of the laser beam. With the use of highly accurate measuring devices, we were able to successfully measure the refractive index structure function (C n 2 ) and the coherence diameter (Fried's parameter , which can be classified under the moderate to strong turbulence regime. These results tie in well with various published works for similar atmospheric scenarios hence this setup was successfully able to fully detect and quantify the thermal turbulence and wind velocity effects on the laser beam using a point diffraction interferometer.