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查看更多+國(guó)之大器 快速液晶自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)助力光學(xué)望遠(yuǎn)鏡
2018年08月14日 08:58:35
來源：中國(guó)化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：7093
望遠(yuǎn)鏡是天文觀測(cè)中的重要工具，其分辨能力決定著人們可觀測(cè)到的宇宙空間的大小。如今，望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)經(jīng)歷了400余年的發(fā)展歷史，其口徑由當(dāng)初的幾厘米發(fā)展到目前的幾十米，用途也由純天文觀測(cè)發(fā)展成對(duì)地球外層空間人造目標(biāo)的普查編目、監(jiān)視定軌及成像識(shí)別。
【中國(guó)化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】望遠(yuǎn)鏡是天文觀測(cè)中的重要工具，其分辨能力決定著人們可觀測(cè)到的宇宙空間的大小。如今，望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)經(jīng)歷了400余年的發(fā)展歷史，其口徑由當(dāng)初的幾厘米發(fā)展到目前的幾十米，用途也由純天文觀測(cè)發(fā)展成對(duì)地球外層空間人造目標(biāo)的普查編目、監(jiān)視定軌及成像識(shí)別。
地基大口徑望遠(yuǎn)鏡是天文觀測(cè)中重要的儀器設(shè)備之一，但快速變換的大氣湍流為其觀測(cè)帶來了不少障礙，一些科學(xué)家不得不將望遠(yuǎn)鏡送入太空，但這樣便大大增加了觀測(cè)的成本和技術(shù)操作的難度。
為了改善這一缺點(diǎn)，使望遠(yuǎn)鏡在地面上就能獲得與其在太空中相媲美的觀測(cè)效果，我國(guó)科研人員便開始了對(duì)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的研究。自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)主要包含三個(gè)基本組成部分：波前傳感器、波前校正器和波前控制器。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量并補(bǔ)償各種因干擾引起的光學(xué)系統(tǒng)的波前畸變，使光學(xué)系統(tǒng)具有自動(dòng)適應(yīng)外界條件變化而保持佳工作狀態(tài)的能力。基于這樣的優(yōu)點(diǎn)，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)一直被廣泛應(yīng)用于天文觀測(cè)和激光傳輸?shù)阮I(lǐng)域。
近日，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所應(yīng)用光學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功研制出快速液晶自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。該系統(tǒng)成功應(yīng)用于日前交付使用的2米自適應(yīng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡中，它能隨時(shí)抵消因大氣湍流帶來的的干擾，使得2米自適應(yīng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的空間分辨性能大幅提升，隔著1000公里的大氣層依然能夠清晰的觀測(cè)星體。
據(jù)了解，研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)8年，先后突破了快速響應(yīng)液晶材料體系、高速數(shù)據(jù)傳輸及發(fā)送電子系統(tǒng)、佳響應(yīng)盒厚優(yōu)化與過壓驅(qū)動(dòng)、基于分子組裝的納米級(jí)光控取向技術(shù)等一系列關(guān)鍵性技術(shù)。該研究團(tuán)隊(duì)自主構(gòu)建了具備高精度硅基液晶器件研發(fā)能力的研發(fā)平臺(tái)，在國(guó)內(nèi)成功研制出響應(yīng)時(shí)間僅為0.65毫秒的高速、高精度液晶光調(diào)制器，并成功應(yīng)用在液晶自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中，使得應(yīng)用了液晶自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的地基望遠(yuǎn)鏡獲得了與其在太空中相當(dāng)?shù)挠^測(cè)分辨率。基于上述技術(shù)突破，該團(tuán)隊(duì)的研究成果獲得了吉林省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。目前，該成果已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，團(tuán)隊(duì)先后與北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、武漢光訊、西安光機(jī)所、白俄羅斯新材料化學(xué)所等國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)建立了合作關(guān)系，瞄準(zhǔn)不同需求共同研發(fā)特種液晶光調(diào)控器件。
自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)大多數(shù)都應(yīng)用于天文成像領(lǐng)域，但隨著該技術(shù)的不斷發(fā)展改進(jìn)和成熟，技術(shù)成本不斷下降，應(yīng)用領(lǐng)域也得到較大的拓展。如今，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)逐漸在軍事、工業(yè)、醫(yī)療、通訊、測(cè)試等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，相信在不久的將來，這項(xiàng)科學(xué)技術(shù)必將會(huì)為我國(guó)創(chuàng)造出更高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
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