麦格理大学 金刚石拉曼激光器
信用:乔安妮斯蒂芬 麦格理大学的研究人员开发了一种改进的激光系统，将有助于大型光学望远镜收集更精确的数据
大直径地面光学望远镜现在通常使用激光束产生的人造引导星，这些引导星是在更高层的大气中产生的
这些人造恒星允许用户使用自适应光学系统来校正进出太空的光线的大气像差
它们对于光学自由空间和地对地通信、空间碎片成像和跟踪以及天文学应用中的高保真数据传输至关重要
该原理包括使用精确调谐的激光激发钠层中的原子，钠层自然存在于大约90公里高度的中间层
这些原子重新发射激光，暂时制造出一颗发光的人造恒星
已经开发了许多技术来实现这一点，但是产生特定的波长是一个臭名昭著的挑战，迄今为止需要不切实际的方法
现在，来自麦格理大学MQ光子学研究中心的研究人员已经表明，钻石拉曼激光器是产生所需精确输出的高效方法
他们首次展示了一种连续波589纳米金刚石激光器，用于引导星应用
在《光学快报》中描述，这种激光器比以前同类的导星激光系统提供了更高的功率和效率
这些特征已经与其他方法竞争，但结果的真正意义是该技术可以进一步发展，以提高未来导航星的质量
金刚石可以快速散热，并且不容易产生不必要的光学畸变
这种结合提供了一种产生更强大的引导星光束的途径
研究人员预测，其额外的灵活性，如以一系列微秒级光脉冲的形式传输激光功率，也将有利于自适应光学系统
除了功率缩放，钻石钠激光器的概念有望产生微秒持续时间的脉冲输出，同时具有高峰值功率和平均功率，通过自适应光学系统以及其他增强功能，能够产生更多的点状恒星
“这些应用需要更亮的引导星，减少恒星伸长和背景噪音，这些是我们的钻石激光方法看起来能够解决的问题，”博士说
项目首席实验师杨学宗
“我们的方法也非常实用，因为钻石元素的固有增益特性意味着激光可以在单一窄频率上运行
这使得我们的设计变得简单，并且该设备具有潜在的鲁棒性和低成本
" 钻石激光器属于被称为拉曼激光器的一类激光器，通过受激散射而不是受激发射工作
研究人员发现，这种核心差异使激光器能够在纯单频下更稳定地工作
作者相信我们将很快在望远镜和更高水平上看到钻石激光
“我们相信，钻石法将提供一个有趣的系统，大大提高未来引导星的亮度和质量
钠层中的光原子相互作用非常复杂，但这带来了一些有趣的机会，可以利用激光来提高地球到空间自适应光学系统的性能
这项工作的研究负责人里奇·米尔德伦教授说
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