Propagation multimodiger Laserstrahlung durch turbulente Atmosphäre - Entwurfskriterien zur Laserwaffe auf Systemebene

Abstract

Um die Entwicklung laserbasierter Waffensysteme voran zu treiben, ist ein tiefes Verständnis des Zusammenspiels relevanter Systemparameter nötig. Dabei ergibt sich, dass sowohl Eigenschaften des Lasers selbst, genutzte Kopplungsmechanismen als auch die Propagation der Strahlung durch turbulente Atmosphäre in dem gewählten Modell zu berücksichtigen sind um die Intensität am Ziel, und damit die Wirkung des Effektors, beschreiben zu können. Zu diesem Zweck hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) verschiedene Algorithmen zur Propagation von Laserstrahlung durch turbulente Atmosphäre sowie Bewertungskriterien entwickelt, um Anforderungen an potentielle Systeme zu identifizieren und verschiedene Waffensysteme miteinander zu vergleichen. Schwerpunkt aller untersuchten Algorithmen war dabei eine Beschreibung durch möglichst allgemeingültige Parameter, wie z.B. der Beugungsmaßzahl M², um eine Vergleichbarkeit losgelöst von der spezifischen Implementierung zu erlauben. Insbesondere kann dadurch bewertet werden, ob im Vergleich von Systemen identischer Gesamtleistung, wenige Laser hoher Einzelleistung (aber niedriger Strahlqualität) oder viele Laser bei schwächerer Einzelleistung (aber höherer Strahlqualität) eine höhere Wirkung am Ziel ermöglichen