
大西北網(wǎng)9月15日訊:據科技日報報道,記者從日前召開(kāi)的第20屆國際高功率激光系統與應用學(xué)術(shù)會(huì )議上獲悉,平均功率達81瓦的當今世界最高水平、最大功率全固態(tài)鈉導星激光器,已由中國工程物理研究院應用電子學(xué)研究所研制成功,未來(lái)其可在大型望遠鏡、激光大氣傳輸等科研領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
在天文觀(guān)測成像中,由觀(guān)測目標發(fā)射的光線(xiàn)在穿越大氣層時(shí)會(huì )發(fā)生波前畸變,將導致其成像質(zhì)量降低,因此大型望遠鏡往往需要足夠亮度的“信標光源”用于探測大氣擾動(dòng),并進(jìn)行自適應
光學(xué)補償校正,以大幅度提高成像分辨率。通過(guò)激光器將589納米波長(cháng)的黃激光射向天空,引起大氣層90千米至100千米高度鈉原子共振、散射產(chǎn)生高亮度“人造”鈉導星,一直是世界各國科學(xué)家們的研究熱點(diǎn)。目前,鈉導星激光器已成為T(mén)MT(30米望遠鏡計劃)等大型望遠鏡的核心關(guān)鍵設備之一。
2004年起,中物院應用電子所選取脈沖體制鈉導星技術(shù)路線(xiàn),圍繞固體激光腔外、頻鈉導星等目標啟動(dòng)該項攻關(guān),逐步實(shí)現可持續發(fā)展技術(shù)方案設計及脈沖激光譜線(xiàn)精確控制、高能量激光定標放大、高效率和頻等多項突破。該所于2012年在國內首次研制出大于300毫焦耳單脈沖能量鈉導星激光器,實(shí)現平均功率19瓦、重頻50赫茲,在國內首次實(shí)現鈉導星回光單幀波面的探測與閉環(huán)。在此基礎上,今年中物院鈉導星激光器項目組利用高能量基頻激光放大技術(shù)、譜線(xiàn)精確閉環(huán)控制技術(shù)、高效率遠場(chǎng)激光和頻技術(shù)等方面的重要突破,將鈉導星激光器平均功率進(jìn)一步提高至81瓦,該平均功率是當今世界上全固態(tài)鈉導星激光器的最高水平。
新研制的高性能鈉導星激光器具備譜線(xiàn)高精度、高平均功率、高光束質(zhì)量等特點(diǎn)。在光譜方面,激光器波長(cháng)與鈉原子吸收譜線(xiàn)穩定、精確對準,精度達到0.2皮米;在頻域方面,激光譜線(xiàn)寬度達到亞GHz,可謂“不胖不瘦”。此外,由于其采用1064nm、1319nm固體激光和頻技術(shù),科研人員還突破了高功率下兩臺激光器時(shí)域與空域同步技術(shù)、激光線(xiàn)寬壓窄技術(shù)、高效率和頻技術(shù)等多項難點(diǎn)。未來(lái),該研究成果將在天文觀(guān)測、大氣觀(guān)測、激光大氣傳輸等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
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