V některých aplikacích znamenají větší lasery lepší lasery. To je případ astronomie, kde se lasery používají ke všemu, od kalibrace dalekohledu po satelitní komunikaci. Evropská jižní observatoř ( ŽE ) a někteří z jejích obchodních partnerů vyvinuli laser 3krát výkonnější, než je stávající průmyslový standard. S touto zvýšenou úrovní výkonu má nový systém potenciál dramaticky zlepšit způsob, jakým se teleskopy vypořádávají s jedním z nejzákladnějších problémů pozemské astronomie – atmosférickou turbulencí.
Pravidelné atmosférické turbulence jsou na Zemi samozřejmostí a jsou příčinou toho, co lidské oko vnímá jako hvězdy. blikající .“ V případě dalekohledu by však turbulence, které nejsou zohledněny, mohly vést k vyhození celých souborů dat. Dalekohledy mají standardní techniku k eliminaci takových jevů – kalibrují se pomocí známé stabilní hvězdy.
UT video vysvětlující atmosférické turbulence.
Zjevným problémem je, že někdy nejsou žádné hvězdy, které by mohly použít kalibrovat na. Vědci tedy přišli na způsob, jak vytvořit „ umělá hvězda ” což by umožnilo observatořím kalibrovat se vůči stabilnímu pozorovatelnému objektu bez ohledu na to, kterým směrem by byly otočeny. Tato technika zahrnuje odstřel atomů sodíku 90 km do atmosféry pomocí laseru.
Dnes tato technologie existuje jako Four Laser Guide Star Facility, která provozuje velmi velký dalekohled ESO ( VLT ). Tento kalibrační nástroj s úctyhodným výkonem 22 W je nezbytný pro úspěšný provoz VLT. Čím silnější však laser působil na atomy sodíku, tím stabilnější byla kalibrační „hvězda“. ESO tedy zvýšilo úroveň výkonu až na 63 W – téměř trojnásobné zvýšení oproti stávajícímu systému.
Tento širokoúhlý snímek ukazuje laser CaNaPy testovaný na obloze na observatoři Allgäuer VolksSternwarte Ottobeuren v Německu. Laser, založený na technologii patentované ESO, excituje atomy sodíku v horních vrstvách atmosféry a vytváří tak umělý zdroj, který lze použít k monitorování a korekci atmosférických turbulencí. Tento laser bude nakonec instalován na optické pozemní stanici Evropské kosmické agentury (ESA) na Tenerife ve Španělsku jako součást spolupráce mezi ESO a ESA na využití adaptivní optiky pro účely astronomické a satelitní komunikace.
Kredit - ESO
Tento nárůst je díky práci na vývoji pokročilého Ramanův vláknový zesilovač laserový zdroj, vytvořený Komunikace MPB – kanadská společnost, která slouží jako jeden z obchodních partnerů ESO. Nebyli sami ve vývoji technologií, které by pomohly zlepšit kalibrační lasery. TOPTICA Fotonika Ag je německá společnost specializující se na výrobu frekvence „ cvrlikání ” systémy, které umožňují laseru odrážet se tam a zpět mezi několika frekvencemi. Větší šířky pásma znamenají více excitovaných atomů sodíku a jasnou hvězdu k použití pro kalibraci.
Kalibrace však není jediná věc, pro kterou jsou vylepšené lasery užitečné. Satelitní komunikační systémy se v poslední době staly mnohem důležitějšími, protože Starlink společnosti SpaceX vedl k nové éře vesmírných komunikací. Jsou však omezené v používání jedné z nejrychlejiích technik přenosu dat. Optická komunikace mezi satelity a samotnou Zemí je komplikována stejnými jevy atmosférické turbulence, které mohou odhodit dalekohledy. S tímto laserem s vyšším výkonem, který je schopen vytvořit stabilnější kalibrační body pro tyto systémy, se optická komunikace stává mnohem atraktivnější metodou přenosu dat.
Tento obrázek ukazuje 57W laser CanaPy během terénního testu na 0,6m dalekohledu na observatoři Allgäuer VolksSternwarte Ottobeuren v Německu. Laserové světlo jde z vnitřku dalekohledu do jeho sekundárního zrcadla a odráží se zpět do primárního zrcadla, kde se nakonec odráží směrem k obloze. Laser, založený na patentované technologii ESO, bude nakonec součástí systému CaNaPy Laser Guide Star Adaptive Optics, který bude fungovat na optické pozemní stanici Evropské vesmírné agentury na Tenerife ve Španělsku. Pomůže to opravit astronomická pozorování kvůli efektu rozmazání způsobenému turbulencemi v zemské atmosféře.
Kredit - ESO
Vědci plánují nainstalovat nový laserový systém, který je součástí systému CaNaPy Laser Guide Star Adaptive Optics, na observatoři ESA na Tenerife ve Španělsku. Pokud systém prokáže svou hodnotu, může sloužit jako základ pro další vylepšené kalibrační a komunikační nástroje v rámci rozšiřujících se pozorovacích a síťových platforem rozšířených po celém světě.
Další informace:
ŽE - Nový výkonný laser založený na technologii ESO prošel testem v terénu
SPIES - CaNaPy: Experimentální platforma SatComm LGS-AO s laserovou předkompenzací uplinku
Novus Light – Výkonný nový laser prošel testem v terénu
UT - Na jižní obloze září umělá hvězda
Hlavní obrázek:
Laser CaNaPy prochází testem v Německu.
Kredit - ESO
