Том 38, номер 02, статья № 10

Аннотация:

Техника формирования лазерной опорной звезды (ЛОЗ) является неотъемлемым элементом адаптивной оптической системы наземного телескопа. Основным ограничением натриевых ЛОЗ, сформированных на основе резонансной флуоресценции мезосферных атомов натрия, является их низкая яркость. Для оценки возможности создания ЛОЗ на основе флуоресценции других металлов в мезосфере рассчитана эффективность схем возбуждения атомов калия и никеля с учетом содержания соответствующих видов атомов в мезосфере. Вычислен относительный обратный поток флуоресценции для переходов атомов калия и никеля. Проведено сравнение с результатами для атомов натрия. Полученные данные могут быть использованы при создании систем адаптивной оптики с искусственными опорными источниками для наземных телескопов и разработке мезосферных лидаров.

Ключевые слова:

адаптивная оптика, лазерная опорная звезда, флуоресценция, мезосфера, лидар

Список литературы:

1. Лукин В.П. Атмосферная адаптивная оптика // Успехи физ. наук. 2003. Т. 173, № 8. С. 887–893.
2. Бобровников С.М., Больбасова Л.А., Горлов Е.В., Жарков В.И., Лукин В.П. Сравнение эффективности схем возбуждения атомов натрия для создания монохроматических и полихроматических лазерных опорных звезд // Квант. электрон. 2024. Т. 54, № 2. С. 67–76.
3. Holdorf E., Martínez-Rey N. Horizontal sodium density variations for laser guide star tip-tilt measurements // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2024. V. 531, N 3. P. 3159–3167. DOI: 10.1093/mnras/stae1366.
4. Hong-Yang Li, Lu Feng, Qi Bian, Min Li, Bo-Tian Sun, Chen Wang, Ming Wang, Yue Liang, Rui-Tao Wang, Jun-Wei Zuo, Yong Bo, Kai Wei, Zhi-Xia Shen, Yang-Peng Li, Sui-Jian Xue. Numerical study on the influence of the linewidth of a QCW pulsed sodium laser on the brightness of a guide star // Opt. Express. 2021. V. 29. P. 40397–40405. DOI: 10.1364/OE.443293.
5. Hellemeier J., Enderlein M., Hager M., Bonaccini Calia D., Johnson R.L., Lison F., Byrd M.O., Kann L.A., Centrone M., Hickson P. Laser guide star return-flux gain from frequency chirping // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2022. V. 511, N 3. P. 4660–4668. DOI: 10.1093/mnras/stac343.
6. Kai Jin, Kai Wei, Lu Feng, Yong Bo, JunWei Zuo, Min Li, HanChu Fu, XiaoLin Dai, Qi Bian, Ji Yao. Photon return on-sky test of pulsed sodium laser guide star with D2b repumping // Astronom. Soc. Pacific. 2015. V. 127, N 954. P. 749. DOI: 10.1086/682672.
7. Hickson P., Hellemeier J., Yang R. Can amplified spontaneous emission produce intense laser guide stars for adaptive optics? // Opt. Lett. 2021. V. 46. P. 1792–1795. DOI: 10.48550/arXiv.2012.11946.
8. Петухов Т.Д., Евтушенко Г.С., Тельминов Е.Н. Усиленное спонтанное излучение на D-линиях натрия при нерезонансной оптической накачке // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 10. С. 888–892. DOI: 10.15372/AOO20171012; Petukhov T.D., Evtushenko G.S., Tel’minov E.N. Amplified spontaneous emission on sodium D-lines using nonresonant optical pumping // Atmos. Ocean. Opt. 2018. V. 31, N 1. P. 101–105.
9. Bustos F.P., Akulshin A., Holzloehner R., Rochester S., Budker D. Studies towards a directional polychromatic sodium laser guide star // Proc. SPIE. 2018. V. 10703. P. 107030R. DOI: 10.1117/12.2313757.
10. Plane J.M.C., Feng W., Dawkins E.C.M. The mesosphere and metals: Chemistry and changes // Chem. Rev. 2015. V. 115. P. 4497–4541.
11. Jiao J., Feng W., Wu F., Wu F., Zheng H., Du L., Yang G., Plane J. A Comparison of the midlatitude nickel and sodium layers in the mesosphere: Observations and modeling // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2022. V. 127. DOI: 10.1029/2021JA030170.
12. Больбасова Л.А., Лукин В.П. Возможности адаптивной оптической коррекции наклонов волнового фронта при использовании сигналов от традиционной и полихроматической лазерной опорной звезды // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 10. С. 871–877. DOI: 10.15372/AOO20221011; Bolbasova L.A., Lukin V.P. Possibilities of adaptive optical correction of the global wavefront tilt using signals from traditional and polychromatic Laser guide stars // Atmos. Ocean. Opt. 2022. V. 35, N S1. P. S165–S170.
13. Xun Y., Zhao P., Wang Z., Du L., Jiao J., Chen Z., Zheng H., Gong S., Yang G. Seasonal variation in the mesospheric Ca layer and Ca⁺ layer simultaneously observed over Beijing (40.41°N, 116.01°E) // Remote Sens. 2024. V. 16. P. 596. DOI: 10.3390/rs16030596.
14. NIST Atomic Spectra Database. URL: https://www. nist.gov/pml/atomic-spectra-database (last access: 25.08.2024).