您的位置:4166.com > 仪器仪表 > 上海光机所在钠激光导引星研究方面取得新进展

上海光机所在钠激光导引星研究方面取得新进展

2019-11-03 10:35

实测典型磁光共振信号

相关工作发表在Scientific Reports 杂志上[Sci. Rep. 6, 19859 ],随后被国际光学与激光媒体optics.org(http://optics.org/news/7/2/8)和*Laser Focus World4166.com,*报道。

远程测量中间层的地磁场将为测绘地球岩石圈磁场,监测与极光相关的磁扰动,以及对极地地区的电离层电流进行长期连续测量提供有力的工具。目前,已报道的中间层磁场测量均基于相敏检测技术,然而,当回波光子速率太低时,滤波不能给出连续信号,相敏检测技术难以运用。门控光子计数技术的优点在于:在回波光子数极少的条件下依然适用;同时在背景光抑制方面具有独特优势,可通过距离门控有效抑制来自其他源的干扰;并且可以收集特定高度钠层发射的荧光,在实现高度可分辨磁场测量方面具有潜在应用。

大口径地基望远镜是观测宇宙的有力工具,其高空间分辨率的实现依赖于自适应光学系统对大气湍流引起的成像畸变的实时修正。导引星是自适应光学系统的关键部分,广泛采用的方法是用黄色激光激发90公里高空大气中间层顶自然存在的钠原子层,钠原子发光形成人工导引星。导引星的亮度是决定自适应光学性能的重要参数,普遍采用圆偏振激光以提高回波效率。但是,在地磁场环境中,吸收圆偏振光的钠原子会绕着磁场作拉莫尔进动,大大削弱光抽运的效果。在地磁场与激光束夹角较大时尤其严重,而天文观测中此夹角普遍介于60°到90°之间。

4166.com 1

论文链接

10月31日消息,近期,上海光机所空间激光信息技术研究中心周田华、冯衍项目组在高空钠层磁场测量的研究中取得进展,利用自主研发的高功率黄光激光器,基于门控光子计数技术首次远程测量到了高空钠层磁场。该技术已申请发明专利,相关研究成果发表在[Journal of Geophysical Research: Space Physics, 124,7505-7512 ]。

以欧洲南方天文台在Paranal的激光导星系统为例进行了数值模拟,结果显示在激光与地磁场夹角大于60°情况下,即多数天文观测场景下,回波通量有所增大,夹角为90°时回波通量提高约50%。该方法只需在光路中加一个偏振转换装置即可实现亮度提升,可以直接用于升级现有的连续波钠导星激光系统,如ESO安装在智利的VLT望远镜、美国空军实验室的星火靶场和位于夏威夷州的Keck望远镜等的导星激光系统。

关于高空磁场

图2. 不同偏振条件、不同光强下的回波通量模拟结果; 激光强度为10W/m2,再泵浦比例为0.1时,不同激光与磁场夹角下的回波通量。其中CP表示连续圆偏振,PS代表偏振转换。

本文由4166.com发布于仪器仪表,转载请注明出处:上海光机所在钠激光导引星研究方面取得新进展

关键词: