從中科院上海光機(jī)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(shí)現(xiàn)對(duì)鈉原子的磁共振抽運(yùn)。在共振抽運(yùn)條件下，原本“各自為政”作拉莫爾進(jìn)動(dòng)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(chǎng)的影響，有效提升光抽運(yùn)效果。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》。
在地磁場(chǎng)中，吸收?qǐng)A偏振光的鈉原子會(huì)繞著磁場(chǎng)作拉莫爾進(jìn)動(dòng)，大大削弱光抽運(yùn)的效果。在地磁場(chǎng)與激光束夾角較大時(shí)尤其嚴(yán)重，而天文觀測(cè)中此夾角普遍介于60°到90°。
為克服地磁場(chǎng)的影響，之前有研究人員提出采用拉莫爾進(jìn)動(dòng)重復(fù)頻率的脈沖激光進(jìn)行共振抽運(yùn)的方法，使得激光總是在進(jìn)動(dòng)周期的一個(gè)固定時(shí)間點(diǎn)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(bào)道。上海光機(jī)所科研人員提出的方法易行且有效，兩種方法實(shí)現(xiàn)方式的區(qū)別是：把進(jìn)動(dòng)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(gè)推力，而偏振切換方法相當(dāng)于周期性地推和拉動(dòng)秋千。
研究組數(shù)值模擬結(jié)果顯示，在激光與地磁場(chǎng)夾角大于60°情況下，回波通量有所增大，夾角為90°時(shí)回波通量提高約50%。該方法只需在光路中加一個(gè)偏振轉(zhuǎn)換裝置即可實(shí)現(xiàn)亮度提升，可以直接用于升級(jí)現(xiàn)有的連續(xù)波鈉導(dǎo)星激光系統(tǒng)。
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