鈉激光導(dǎo)星是現(xiàn)代地基大口徑自適應(yīng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵技術(shù)之一,可以有效克服因自然導(dǎo)星數(shù)量不足導(dǎo)致的天空覆蓋率低等問題。為了保證質(zhì)心提取和波前重構(gòu)的精度,自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)波前探測器要求導(dǎo)星達(dá)到一定的亮度,同時有較小的角寬度。而實際應(yīng)用中由于激光功率低、激光模式與鈉原子譜線耦合效率低、光束質(zhì)量差及激光傳輸過程光學(xué)畸變等多種因素的作用,往往難以獲得理想的鈉導(dǎo)星光斑�；谶@些問題和工程應(yīng)用的需要,本論文開展了對鈉導(dǎo)星發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化以提高導(dǎo)星效率的方法研究,主要完成了以下的工作。首先簡要介紹了自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)和兩種激光導(dǎo)星技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用情況,總結(jié)了國內(nèi)外在提高鈉激光導(dǎo)星效率方面的研究工作。然后從鈉原子物理特性及其與激光相互作用等角度,分析與總結(jié)了影響鈉原子D₂譜線躍遷及輻射的各種因素。緊接著從激光光束傳輸?shù)慕嵌?探討了影響該過程的三個主要因素:光束質(zhì)量、光學(xué)系統(tǒng)畸變和大氣湍流。本文選取四個具體方面開展了提高鈉導(dǎo)星效率優(yōu)化研究,分別為光學(xué)泵浦優(yōu)化、光學(xué)再泵浦優(yōu)化、激光擴(kuò)束傳輸光路畸變校正,以及提出一種基于瑞利后向散射的上行鏈路部分大氣湍流校正方法。搭建了一套鈉激光導(dǎo)星發(fā)射和... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

典型自適應(yīng)光學(xué)成像系統(tǒng)原理圖

圖 1.2 瑞利導(dǎo)星和鈉導(dǎo)星Figure 1.2 Rayleigh LGS and Sodium LGS星技術(shù)利用脈沖激光器，經(jīng)過相匹配的望遠(yuǎn)鏡準(zhǔn)直隨高度指數(shù)下降，通常會選擇聚焦在 20km生較強的后向瑞利散射光，并有一部分返回，對一定高度和厚度范圍內(nèi)的瑞利散射光進(jìn)波前信息并進(jìn)行相應(yīng)的閉環(huán)校正，進(jìn)而獲得 表示了瑞利激光導(dǎo)星的基本原理和時序關(guān)系導(dǎo)星波前探測能力和精度主要有以下幾個因：根據(jù)瑞利散射的特性，在一定范圍內(nèi)，激

提高鈉導(dǎo)星效率方法研究度越大。光光束質(zhì)量和光學(xué)系統(tǒng)：優(yōu)異的光束質(zhì)量和與之相匹配的光學(xué)系統(tǒng)激光聚焦在一個更小的范圍內(nèi)，能量更集中，即在波前探測器上將的瑞利導(dǎo)星。光波長：根據(jù)瑞利散射的公式可知，瑞利散射的回波強度與波長的，這意味著同樣功率條件下，采用波長越短的激光可以獲得越多的氣采樣高度和厚度：大氣分子密度隨著高度的增加指數(shù)性下降，為瑞利返回光，需要根據(jù)實際條件選擇適當(dāng)?shù)母叨群秃穸取?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于隨機(jī)并行梯度下降算法的激光束整形技術(shù)研究[D]. 劉磊.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2013
[2]光學(xué)系統(tǒng)波前畸變對光束遠(yuǎn)場分布的影響研究[D]. 伍莉萍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
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本文編號：2962840