LASER BEAM PROPAGATION THROUGH FOG

Résumé
L'atmosphère est définie par son coefficient d'absorption moléculaire et le brouillard par le rayon initial des gouttelettes transportées par un vent transversal. Les coefficients d'absorption et de diffusion des gouttelettes sont calculés d'après la théorie de MIE à partir de la connaissance de leur indice complexe et de leur rayon. Dans le faisceau, les gouttelettes sont partiellement vaporisées (on néglige l'effet de conductibilité thermique). Les équations de propagation sont résolues par voie numérique donnant l'état d'équilibre d'une première tranche d'atmosphère et ainsi de suite pour les tranches suivantes jusqu'au plan focal. On donne deux exemples : - λ = 10,6 µm : sans brouillard, on trouve la tache bien connue montrant l'effet de défocalisation thermique et avec brouillard on voit nettement le percement de celui-ci causé par le faisceau ; - λ = 4 µm : le percement causé par le faisceau est très faible.

Abstract
The atmosphere is characterized by its molecular absorption coefficient and the fog by the initial radius of droplets which can be drifted by the wind. Absorption and scattering coefficients of droplets are calculated by the MIE's theory from their radius and complex index. In the laser beam, droplets are partially vaporized (we neglect thermal conductivity). Propagation equations are solved by numerical means giving steady state in a first slice of atmosphere and by incremental process in the following slices - until the focal plane is reached. Two examples are given here : - λ = 10.6 µm : without fog, we found the well known laser spot showing thermal blooming and with fog we can see a stronghole boring phenomenon ; - λ = 4 µm : the hole boring is very weak.