콜모고로프 난류이론에 따르면 굴절률 변화의 공간 전력스펙트럼은 외부 규모와 내부 규모에 의하여 다음과 같이 정의된다.
난류와 열적개화로 인한 현상을 split-step 방법으로 모델링하기 위해서는 kW급 레이저무기에 주요하게 나타나는 효과인 난류와 열적개화 효과를 가지는 위상판 생성이 우선시된다. 위상판은 일정 구간의 난류와 열적개화에 의한 빔의 왜곡 효과를 하나의 판에 압축해 놓은 것이다. 특히 대기 난류를 모사할 때 해당 판의 내부 표본 분포는 일종의 확률적 분포로 설명되며 대기 굴절률 변화의 공간 전력 스펙트럼을 바탕으로 표본화할 수 있다. 대기 난류를 쉽게 설명하면 다음과 같다. 레이놀즈수가 임계점을 넘은 정도의 풍속이 대기에 존재하면 대기 안에는 불안정한 공기 덩어리가 형성된다. 이렇게 형성된 공기 덩어리들은 관성으로 인해 여러 규모로 나눠지며 대기 안의 에너지를 손실 없이 전달한다. 이러한 에너지 전달 과정은 외부 규모와 내부 규모 크기의 공기 덩어리로 정의되며 여기서 외부 규모보다 작은 크기의 공기 덩어리는 통계적으로 균질하며 등방성이라는 특성을 가진다. 반면 외부 규모보다 작은 크기의 공기 덩어리는 통계적으로 균질하지 않고 이방성을 가지게 된다. 각 공기 덩어리들은 각기 다른 온도와 압력을 가지며 이는 각 덩어리의 굴절률이 다름을 의미한다. 이렇게 존재하는 공기 덩어리로 인한 대기의 굴절률의 공간 및 시간적 움직임을 난류라고 일컫는다. 콜모고로프 난류이론에 따르면 굴절률 변화의 공간 전력스펙트럼은 외부 규모와 내부 규모에 의하여 다음과 같이 정의된다.