上海光机所

钠激光导引星研究取得新进展

本报讯（记者黄辛）记者从中科院上海光机所获悉，研究人员提出一种新方法，让连续波钠导星激光在左右旋圆偏振态之间以拉莫尔频率周期性切换，实现对钠原子的磁共振抽运。在共振抽运条件下，原本“各自为政”作拉莫尔进动的高空钠原子同步起来，从而让钠导星激光器部分克服地磁场的影响，有效提升光抽运效果。相关研究成果已发表于《科学报告》。

在地磁场中，吸收圆偏振光的钠原子会绕着磁场作拉莫尔进动，大大削弱光抽运的效果。在地磁场与激光束夹角较大时尤其严重，而天文观测中此夹角普遍介于60°到90°。

为克服地磁场的影响，之前有研究人员提出采用拉莫尔进动重复频率的脉冲激光进行共振抽运的方法，使得激光总是在进动周期的一个固定时间点与原子相互作用。但这样的钠导星激光器技术难度大，尚未见报道。上海光机所科研人员提出的方法易行且有效，两种方法实现方式的区别是：把进动的钠原子比拟为秋千，脉冲方法相当于周期性给秋千一个推力，而偏振切换方法相当于周期性地推和拉动秋千。

研究组数值模拟结果显示，在激光与地磁场夹角大于60°情况下，回波通量有所增大，夹角为90°时回波通量提高约50%。该方法只需在光路中加一个偏振转换装置即可实现亮度提升，可以直接用于升级现有的连续波钠导星激光系统。