نقش لیزرها در بهبود دقت تلسکوپ های نوری - سفر به آنتالیا

به گزارش خبرگزاری مالی ایران به نقل از فیز، محققان دانشگاه مک کوایر(Macquarie) یک سیستم لیزر بهبود یافته ایجاد نموده اند که به تلسکوپ های نوری عظیم یاری می نماید تا داده های دقیق تری را جمع آوری نمایند.

تلسکوپ های نوری زمین با قطر زیاد اکنون به طور مرتب از ستاره های راهنمای مصنوعی ایجاد شده با پرتوی لیزر استفاده می نمایند که در سطوح بالاتر جو ایجاد شده اند. این ستارگان مصنوعی با استفاده از فیزیک نور تطبیقی به کاربران امکان می دهند ناهنجاری های جوی نور عبوری از فضا را اصلاح نمایند.

این ستاره های مصنوعی و سیستم های لیزری برای حصول داده های دقیق و برای برنامه های کاربردی و ارتباطات با زمین، در تصویربرداری و ردیابی زباله های فضایی و در کل برای نجوم بسیار مهم هستند.

این اصل شامل استفاده از لیزر دقیقاً تنظیم شده برای انرژی دادن به اتم در لایه سدیم است که به طور طبیعی در مزوسفر و در ارتفاع حدود 90 کیلومتری رخ می دهد. این اتم ها نور لیزر را مجدداً بازتاب می دهند و به طور موقت یک ستاره مصنوعی درخشان ایجاد می نمایند. تعداد زیادی از فناوری ها برای این کار توسعه یافته اند، اما فراوری این طول موج خاص همیشه یک چالش بوده است.

اکنون محققان مرکز تحقیقات فوتونیک دانشگاه مک کوایر(MQ) نشان داده اند که لیزرهای الماس رامان روشی بسیار کارآمد برای فراوری خروجی دقیق مورد احتیاج هستند. آنها برای اولین بار لیزر الماسی با موج 589 نانومتری پیوسته را برای کاربردهای راهنما نشان داده اند.

این لیزر، قدرت و راندمان بالاتری نسبت به سیستم های لیزری قبلی در نوع خود دارد.

این خصوصیات در حال حاضر با سایر روینمودها قابل رقابت است، اما اهمیت واقعی آن، این است که می توان این فناوری را برای افزایش کیفیت ستارگان راهنمای آینده توسعه داد. الماس می تواند گرما و تحریف نوری ناخواسته را به سرعت از بین ببرد. این ترکیب مسیری را به سمت فراوری پرتوهای ستاره ای راهنمای قدرتمندتر فراهم می نماید.

محققان پیش بینی می نمایند که قابلیت انعطاف پذیری آن، مانند انتقال انرژی لیزر به عنوان یک سری پالس های نوری در چند میکروثانیه، برای سیستم های نوری نیز سازگار خواهد بود.

مفهوم لیزر سدیم الماس علاوه بر مقیاس پذیری نیرو، برای فراوری اشعه ها در مدت زمان چند میکرو ثانیه با قدرت اوج بالا و قدرت متوسط نیز نویدبخش است تا بتواند ستاره های راهنمای بیشتری را به وسیله سیستم های نوری سازگار و همچنین سایر پیشرفت ها فراوری کند.

دکتر ژوزونگ یانگ، محقق اصلی این پروژه می گوید: برنامه های کاربردی به ستاره های راهنمای روشن تر با کاهش کشیدگی نور و نویز پس زمینه احتیاج دارند و این ها جنبه هایی هستند که به نظر می رسد روش لیزر الماس ما قادر به یاری به آن ها است. رویکرد ما بسیار کاربردی است، زیرا خاصیت ذاتی عنصر الماس به این معنی است که لیزر در یک فرکانس باریک قابل اجرا است. این روش، طراحی ما را ساده نگه می دارد و دستگاه به طور بالقوه مقاوم و کم هزینه می گردد.

لیزر الماسی در کلاس لیزرهایی به نام لیزرهای رامان قرار گرفته است و به جای انتشار تحریک شده، با پراکندگی تحریک شده کار می نماید. محققان دریافتند که این تفاوت اصلی، لیزر را قادر می نماید با پایداری کامل با فرکانس واحد و خالص کار کند.

محققان معتقدند ما به زودی شاهد لیزرهای الماسی در تلسکوپ ها در سطوح بالاتر خواهیم بود.

پروفسور ریچ میلدن، سرپرست این مطالعه می گوید: ما معتقدیم که رویکرد الماس یک سیستم جالب برای گسترش درخشندگی و کیفیت ستارگان راهنمای آینده را بهبود می بخشد. تعامل اتم و نور در لایه سدیم بسیار پیچیده است، اما این موضوع، فرصت های جالبی را برای سازگاری با لیزرها برای تقویت عملکرد سیستم های نوری بین زمین و فضا ایجاد می نماید.