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Propagación de la señal: |
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Las señales de infrarrojos no sólo se atenúan al propagarse a través de la atmósfera, sino que también el haz láser a menudo se ensancha, se desenfoca o puede cambiar de dirección. Estos efectos dependen principalmente de la longitud de onda, de la potencia de salida y de las condiciones de la atmósfera. Cuando la potencia es baja, el enlace se comporta de forma lineal y los efectos predominantes son absorción, dispersión y turbulencia atmosférica. En cambio, cuando la potencia es elevada aparecen nuevos efectos no lineales. A continuación se enumeran los distintos fenómenos que puede sufrir la señal durante la propagación:
· Absorción atmosférica: las moléculas de H2O y de CO2 que componen la atmósfera absorben energía e introducen atenuación sobre las señales de infrarrojos. Dependiendo de las condiciones meteorológicas, de la altitud o de la localización geográfica, varía la concentración de estas moléculas. El resultado final es la aparición de una serie de picos de absorción en el espectro entrelazados con ventanas de transmisión donde la atenuación es baja (p.ej. la banda de 850 nm).
· Dispersión atmosférica: la dispersión atmosférica se produce cuando el haz láser se intersecta por el camino con diminutos obstáculos que dispersan la energía en distintas direcciones fuera de la línea de visión directa con el receptor. Los efectos que se producen dependen en gran medida del tamaño de los obstáculos. Así, las moléculas de aire o de polvo cuyo tamaño es mucho menor que la longitud de onda del láser conducen a dispersión de Rayleigh. Por otro lado, los aerosoles dispersan la luz siguiendo la teoría de Mie. Por último, las gotas de agua presentes en las nubes, la niebla, la lluvia o la nieve quedan mejor modeladas por medio de la teoría de la difracción. Pero sin lugar a dudas, el efecto más perjudicial para un enlace de infrarrojos es la niebla, fijando la disponibilidad del sistema en el momento de realizar la planificación.
· Centelleo atmosférico: este fenómeno surge debido a la diferencia de temperatura entre la Tierra y el aire que provoca un intercambio de calor. Dado que el índice de refracción del aire cambia con la temperatura, el intercambio de calor causa variaciones locales del índice de refracción que conducen al desenfoque o a la curvatura del haz láser. El resultado final son desvanecimientos de unos 7-10 dB.
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