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激光钠导引星研究取得进展

2021-02-23 16:35
光技术求索
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日前,中国科学院理化技术研究所发文称,理化技术研究所等在激光钠导引星研究中取得重要进展,在国际上首次产生了微秒脉冲钠导引星星群,为我国正在发展的大型地基望远镜奠定了关键技术基础。

激光钠导引星被称为人造恒星,用于探测光波经大气扰动引起的波前畸变,再进行校正,能显著提高地基光学望远镜对钠导引星附近区域天体的成像分辨率。由于仅采用单颗钠导引星探测的视场范围较小,通过产生多颗钠导引星构成星群,能在较大视场范围探测并实现高分辨率成像,因此钠导引星星群在精密天文观测、空间目标探测等领域具有重要应用。

自2006年,理化所开始微秒脉冲钠导引星激光研究(国际上称为新一代钠导引星),2014年突破了相关关键技术,产生了世界最高亮度(光子回波约1820 photons/cm2/s)的单颗微秒脉冲钠导引星。在此基础上,2020年12月至2021年1月,理化所与中科院光电技术研究所所、国家天文台合作,在中科院云南天文台丽江观测站1.8m望远镜上,首次产生了微秒脉冲激光钠导引星星群(图1)。

基于100W级微秒脉冲激光,通过采用小角度精密偏振分光/并束调控的专利技术,实现了构型可变换的四星星群,如线形、平行四边形、菱形、正方形等(图2),每颗星亮度约8等星。研究人员将进一步开展大视场高分辨率成像研究,这为我国正在发展的4米级、12米级等大型地基望远镜奠定了技术基础。

激光钠导引星研究取得进展

图1.钠导引星激光发射照片

激光钠导引星研究取得进展

图2.不同构形的四颗钠导引星星群观测结果

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