功能强劲的新型激光器通过现场测试

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功能强劲的新型激光器通过现场测试testing

图片来源:TOPTICA Projects

31-08-2021 由欧洲南方天文台 (ESO)、TOPTICA Projects  与其他行业合作伙伴 携手开发的一款功能强劲的实验激光器上个月在德国 Allgaeuer Volkssternwarte Ottobeuren observatory 天文台通过了一项重要测试。与现有系统相比,这个自适应光学激光器具备更多重要功能。基于 ESO-ESA 研究与发展合作的框架,它将被安装在位于西班牙特内里费岛的欧洲航天局 (ESA) 光学地面站。更高的激光功率及啁啾系统将显著提高地面望远镜所拍摄天文图像的清晰度。此技术还为激光卫星通信的发展打开了大门。

天文自适应光学系统是位于地面望远镜上的系统,用于校正地球大气湍流造成的模糊效应——这种效应也会导致从地球上看到星星不时地“眨眼”。为了消除畸变,这些系统需要一颗靠近研究对象的明亮参考星。由于这些星星并不总是能被方便地置于天空中,天文学家使用激光在地球大气层 90 千米高度激发钠原子,在感兴趣的区域附近创造人造恒星,用来了解和校正大气湍流。

与目前的天文激光技术相比,锁定在钠波长上的 63 瓦窄波段高质量激光功率已经实现了巨大的飞跃。不过,第二个重要步骤是 TOPTICA Projects 联合 ESO 开发和实施的实验频率啁啾系统,该系统也旨在改善自适应光学系统的信噪比。
啁啾包括迅速改变激光器的调制频率。这增加了激光激发的钠原子数量,使人造恒星更亮,从而改善湍流校正。TOPTICA 已经在 ESO 63瓦 CaNaPy 激光器上安装了啁啾原型机,并与 ESO 公司一起,在空中调试了激光器及其新型啁啾系统。

一旦此技术应用于特内里费岛的 ESA光学地面站(ESO 和 ESA之间的合作项目),它将为这两家机构提供机会推进激光导星自适应光学技术在天文学、乃至卫星光通信领域的应用。


[1] 在 ESO-TOPTICA 合作研发协议框架下推进激光频率啁啾技术的发展

[2] 其他行业合作伙伴包括提供 100W RFA 的 MPB Communications 和提供波长计的 High Finesse。

有关详细信息,请访问:
www.toptica.com/sodiumstar
elt.eso.org


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