Caracterización de la turbulencia atmosférica estudiando la densidad de vórtices ópticos - Villamizar Amado, Astrid Lorena (2025)
Estudiamos la propagación y la deformación dinámica de imágenes a través de la turbulencia atmosférica controlada en el laboratorio (turbulador). Para el estudio del proceso dinámico se emplea un método alternativo basado en las medidas de la densidad de vórtices ópticos en la propagación de imágenes. A partir de la secuencia de imágenes temporales que resultan de la propagación en atmósfera turbulenta se construye una nueva imagen bidimensional en intensidad o diagramas espacio-temporales (DET). Los vórtices (singularidades de fase) no se presentan naturalmente en las distribuciones en intensidad. Sin embargo, la transformada de Laguerre Gauss permite obtener una señal analítica compleja a partir de la distribución en intensidad. Posteriormente, identificamos los vórtices ópticos presentes en los perfiles espaciotemporales y determinamos su densidad. Se emplea un filtro basado en la esfera de Poincaré para eliminar los vórtices inestables que no llevan información sobre el proceso dinámico bajo estudio. La intensidad de la turbulencia, cuantificada por la constante de estructura del índice de refracción, fue previamente caracterizada para el turbulador en función de la diferencia de temperatura Δ entre la fuente fría y caliente del instrumento. Se verifica que los resultados obtenidos a partir de la densidad de vórtices concuerdan con la intensidad de la turbulencia obtenida previamente para el instrumento y dentro del rango estudiado.