記者從中科院上海光機所獲悉,研究人員提出一種新方法,讓連續(xù)波鈉導(dǎo)星激光在左右旋圓偏振態(tài)之間以拉莫爾頻率周期性切換,實現(xiàn)對鈉原子的磁共振抽運。在共振抽運條件下,原本“各自為政”作拉莫爾進動的高空鈉原子同步起來,從而讓鈉導(dǎo)星激光器部分克服地磁場的影響,有效提升光抽運效果。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《科學(xué)報告》。
在地磁場中,吸收圓偏振光的鈉原子會繞著磁場作拉莫爾進動,大大削弱光抽運的效果。在地磁場與激光束夾角較大時尤其嚴(yán)重,而天文觀測中此夾角普遍介于60°到90°。
為克服地磁場的影響,之前有研究人員提出采用拉莫爾進動重復(fù)頻率的脈沖激光進行共振抽運的方法,使得激光總是在進動周期的一個固定時間點與原子相互作用。但這樣的鈉導(dǎo)星激光器技術(shù)難度大,尚未見報道。上海光機所科研人員提出的方法易行且有效,兩種方法實現(xiàn)方式的區(qū)別是:把進動的鈉原子比擬為秋千,脈沖方法相當(dāng)于周期性給秋千一個推力,而偏振切換方法相當(dāng)于周期性地推和拉動秋千。
研究組數(shù)值模擬結(jié)果顯示,在激光與地磁場夾角大于60°情況下,回波通量有所增大,夾角為90°時回波通量提高約50%。該方法只需在光路中加一個偏振轉(zhuǎn)換裝置即可實現(xiàn)亮度提升,可以直接用于升級現(xiàn)有的連續(xù)波鈉導(dǎo)星激光系統(tǒng)。
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