CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Desenvolupament d'un programari per a l'anàlisi i avaluació de l'efecte de la turbulència atmosfèrica en la propagació òptica

Estudiants que han llegit aquest projecte:

Director/a: MARZOA DOMÍNGUEZ, ANTONIO

Departament: FIS

Títol: Desenvolupament d'un programari per a l'anàlisi i avaluació de l'efecte de la turbulència atmosfèrica en la propagació òptica

Data inici oferta: 11-06-2021     Data finalització oferta: 11-02-2022


Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIS TELECOMUN
    GR ENG SIST AEROESP
    GR ENG TELEMÀTICA
Tipus: Individual
 
Lloc de realització: EETAC
 
Segon director/a (UPC): CASAMOR MARTINELL, ORIOL
 
Paraules clau:
turbulència atmosfèrica, comunicacions òptiques, òptica adaptativa, propagació atmosfèrica
 
Descripció del contingut i pla d'activitats:
Introducció:

En múltiples aplicacions, tals com en Astronomia i les
comunicacions òptiques, l'atmosfera terrestre limita les
capacitats dels sistemes òptics, el que obliga a dissenyar
estratègies de compensació i a conèixer amb detall el
comportament de l'atmosfera sota diferents condicions, i com
aquesta afecta a la propagació de la llum.

Objectius:

- Fer una profunda revisió i estudiar la bibliografia existent
sobre turbulència i propagació atmosfèrica, així com de les
actuals i futures aplicacions.
- Desenvolupar un codi de generació de fases turbulentes, per a
diferents condicions de contorn. Extracció dels coeficients de
Zernike i reconstrucció de la fase.
- Desenvolupar un codi que permeti la modelització de la
propagació òptica en diferents escenaris. Possibilitat d'acabar
generant una interfície gràfica d'utilitat per a altres
usuaris.
- Aplicació al disseny de miralls deformables per a Òptica
Adaptativa.
- Aplicació en comunicacions òptiques.
- Aplicacions educatives del codi.
 
Overview (resum en anglès):
Atmospheric turbulence is the number one enemy of amateurs and not so amateurs in astronomical observation. The tinkling of images when viewing celestial bodies in our solar system, or the impossibility of accurately glimpsing galaxies in the deep sky is due to atmospheric "seeing", among other things. Moreover, it is not only those interested in observing that are affected by this phenomenon, but in the near future, where optical communications will be responsible for linking ground stations and satellites, they will also be penalised by atmospheric turbulence.

This is the reason for the emergence of this project, for the study in simulation of atmospheric "Seeing". How it affects telescopes, analysing optical aberrations and their correction by means of Zernike Polynomials and, on the other hand, how to calculate the attenuation introduced by the atmosphere in the communications channel with satellites. Addressing basic principles in optics, the aim is to simulate all the necessary factors for the interest of two research groups within SENER Aerospace, S.A. and the Telecommunications Technology Centre of Catalonia (CTTC), and to conclude this project in two applications developed in MATLAB® programming software and its App Designer design tool, for future interested parties to receive in advance the simulated situation of the turbulence conditions at the study site.

This project has been taken to different congresses, online and in person, in order to teach the knowledge acquired in the development of this year's project, such as the International OSA Network of Students (IONS), the National Optics Meeting (RNO), the 4th Symposium on Space Education Activities (SSEA) and The European Society for Engineering Education (SEFI).

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC