ann14020-ru — Объявление

Новый мощный лазер прошел тестирование

В ESO принят в эксплуатацию первый 22-ваттный натриевый лазер для блока адаптивной оптики

24 марта 2014 г.

Новый 22-ваттный лазер только что принят в эксплуатацию от поставщиков: компаний TOPTICA и MPB. Этому предшествовали почти пять лет плодотворной совместной работы (см. ann1045, ann1048, ann11039, ann12012 и ESOcast 34). Эта лазерная система войдет в состав блока адаптивной оптики (Adaptive Optics Facility) Очень Большого Телескопа ESO (VLT) [1]. Новый лазер, так же как и еще четыре подобных устройства (в том числе одно запасное), которые будут поставлены позже, является ключевым элементом нового блока. Его ввод в эксплуатацию -- важный этап данного проекта.

Еще пять лет назад возможности изготовления компактных и надежных лазеров большой мощности, удовлетворяющих условиям работы адаптивно-оптического блока телескопа, были очень ограничены. Однако сейчас развитие новых технологий и проведенные в этом направлении исследовательские работы изменили ситуацию.

Проведя трехмесячное тестирование лазерной установки в ESO, участники проекта заявили, что очень довольны качеством работы оборудования. Это позволяет надеяться на то, что в будущем управление телескопом VLT станет еще проще и стабильнее.

В конструкции лазера использована специальная техника усиления яркости искусственной звезды гидирования, создаваемой лазерным пучком в натриевом слое на высоте 90 км в атмосфере [2]. Эта уникальная техническая особенность до сих пор никогда не использовалась в регулярных наблюдениях на большом телескопе.

Блок адаптивной оптики корректирует искажения изображения, вносимые атмосферой Земли. Он включает в себя датчики для анализа атмосферной турбулентности и деформируемое зеркало. Для измерения турбулентности и необходимо создавать в верхних слоях атмосферы, в непосредственной близости на небе от видимого положения исследуемого космического объекта, яркую звездообразную светящуюся точку.

Найти на небе в нужном месте настоящую звезду требуемой яркости практически невозможно. Поэтому, чтобы обеспечить коррекцию атмосферной турбулентности в любой точке неба, где может оказаться объект исследования, было предложено направлять туда мощный лазерный луч, создавая "искусственную звезду". Измеряя вызванные турбулентностью искажения и дрожания изображения этой "звезды", инженеры могут вычислить очень малые деформации, которым надо подвергнуть  гибкое вторичное зеркало, чтобы компенсировать эти искажения и добиться таким образом гораздо более высококачественных и четких изображений изучаемых космических объектов.

Мощность нового лазера -- 22 ватта, что выглядит скромно по сравнению со стандартной электролампочкой. Но при когерентном излучении пучок такой мощности очень интенсивен и при операциях с этим лазером требуются специальные меры предосторожности. Такие лазеры успешно справляются с задачей производства достаточной световой энергии на определенной длине волны для создания искуственной звезды [3].

После того как новые лазеры покажут себя в работе на VLT, они, конечно, будут интересны и как прототипы оборудования для будущих проектов, таких как Европейский Экстремально Большой Телескоп E-ELT, у которых тоже предусмотрены источники лазерного света для создания множественных искусственных звезд.

[1] Новый лазер будет составной частью блока 4LGSF (4 Laser Guide Star Facility), который, в свою очередь, входит в AOF (Adaptive Optics Facility) на телескопе UT4 (четвертом юните VLT) и обеспечивает системы адаптивной оптики GALACSI/MUSE и GRAAL/HAWK-I четырьмя натриевыми искусственными звездами гидирования (LGSs), опорными источниками для адаптивно-оптической коррекции изображений высокого порядка.

[2] Лазер излучает 80% энергии в главной линии перехода натрия D2a, и по 10% в двух боковых полосах, равноотстоящих по обе стороны от главной. Боковая полоса более высокой частоты находится в резонансе с переходом D2b натрия, что в сочетании с другими свойствами лазера позволяет увеличить яркость искусственной звезды в 2.5 раза.

[3] Вначале маломощный инфракрасный лазер излучает на устойчивой длине волны 1178 нм. Этот инфракрасный пучок усиливается мощным оптическим усилителем, работающим на основе эффекта Рамана и направляется в объемный резонатор, удваивающий энергию фотонов. В результате образуется лазерный пучок с требуемой длиной волны 589 нм, идеально подходящий для создания "искусственной звезды" в натриевом слое.

Ссылки

Научно-популярная статья о разработке лазера для натриевых искуственных звезд в ESO

Техническая статья с обсуждением концепции лазерной системы

Технические детали AOF

Контакты

Steffan Lewis

ESO

Garching bei München, Germany

Tel: +49 89 3200 6931

Email: slewis@eso.org

 

Domenico Bonaccini Calia

ESO

Garching bei München, Germany

Tel: +49 89 3200 6567

Email: dbonacci@eso.org

 

Wolfgang Hackenberg

ESO

Garching bei München, Germany

Tel: +49 89 3200 6782

Email: whackenb@eso.org

 

Richard Hook

ESO, Public Information Officer

Garching bei München, Germany

Tel: +49 89 3200 6655

Cell: +49 151 1537 3591

Email: rhook@eso.org

Об объявлении

ID:ann14020

Изображения

The first 22-watt sodium laser of the Adaptive Optics Facility
The first 22-watt sodium laser of the Adaptive Optics Facility
только на английском