Underwater laser beam profiles after transmission through a wavy sea surface

Rapporten redovisar mätningar av vattenytvågors inverkan på lasertransmission genom vattenytan. Syftet med arbetet är att ta fram data för validering av laserutbredningsmodeller, vilket kräver samtidig mätning av tid- och rumsvariationer av vattenytans form. Två karakteristiska effekter av transmissionen genom vattenytan undersöks: tidsmedelvärdet av laserstrålbredden som funktion av djupet, samt fokusering och defokusering av laserstrålen kvantifierad av den normerade fluktuationen av irradiansen (standardavvikelsen dividerat med medelvärdet). Den normerade fluktuationen har ett maximum nära vattenytan och avtar sedan monotont med ökande djup. Irradiansen mäts genom att en horisontell vit skärm under vattenytan filmas av en undervattensvideokamera. Laserstrålens diameter är 42 cm när den träffar vattenytan och strålprofiler mäts från 1.2 m till 3 m djup. Mätningarna genomförs med laserstrålen riktad lodrätt nedåt. Sneda infallsvinklar och polarisationseffekter undersöks inte i experimentet. Mätningama genomförs i svag vind, 1 m/s till 3 m/s. Vattenytans form mäts med en videokamera och den dominerande våglängden hos vattenytvågorna är 0.25 m.