自适应光学补偿大气层的影响

速度更快的计算机和更为敏感的照相机刺激了自适应光学在天文学、激光通信和教育方面的应用。光学望远镜是历史最悠久的科学仪器之一,被天文学家几世纪以来用于观测各种恒星和行星。由于近年来探测技术的发展和计算机处理能力的提高,现在,使地球上的望远镜可以观察到远程目标清晰的图像。探测宇宙信息的要求使天文学家们把望远镜送到地球大气层以外的太空中,因为大气层会使地面望远镜接收的信息产生畸变。     

分析一百亿年前发出的光

遥远发光物发光的光谱使天文学家确认:他们发现了一个类星体,据信是由银河系中心的巨大黑洞形成的强大能源。这一证据是Ｍａｃａｒｉｏ低分辨光谱分析仪(ＬＲＳ)最早的成就之一。1999年4月它实现了ＨｂｂｙＥｂｅｒｌｙ望远镜(ＨＥＴ)第一束光的光谱分析。这个可能的类星体已由“Ｓｌｏａｎ数字式天像勘查”(制作1/4天空详图的项目)确认。低分辨光谱分析仪的数据显示,该物体发出的光出发时距离地球约一百亿光年,从宇宙确切年龄的八分之一时它就在太空中穿行了。低分辨光谱分析仪的第一次观测是在德克萨斯大学和宾夕法尼亚州立大学完成的。它…     

用于物体探测与统计的电路设计

当物体是规律运动时,对它们作统计很简单,但当物体作振动,或必须手工移动物体时,统计就变得很困难。要解决这个问题,就需要一种可靠而无误差地探测物体的系统。此时,就无法采用光遮断开关、IR光栅,或其它传感器,因为物体穿过某个传感器的次数多于一次。     

夏威夷上空的虚拟导星

凯克天文台与劳伦斯·里弗莫尔国家实验室合作，已制造出一颗“虚拟”导星，它将大大增加凯克Ⅱ号望远镜使用自适应光学件分辨天文物体细节的能力。凯克自适应光学系统于1999年安装，它可使天文学家将地球大气的模糊效应减至最小，获得前所未有的图像细节和分辨率。此种自适应光学系统采用较亮星体发出的光测量大气畸变，并对之进行修正。但在整个天空，只有1%的星球有足够亮的光供此用途。新的虚拟导星将使凯克的天文学家以自适应光学件的高分辨率研究几乎整个天空。虚拟导星在2001年12月23日发出的“第一次光”是用20W染料激光照射地球上…     

天文学的新希望:自适应光学

自从 40 0年前伽利略用望远镜观察天空以来 ,为探索宇宙更深处 ,天文学家使用的望远镜越来越大。尽管在反射镜技术、望远镜结构及传感器方面取得长足进步 ,还是有一个重要因素制约地面天文望远镜的灵敏度和分辨率 ,即大气中的固有湍流结构。无论望远镜的直径如何大 ,大气湍流都会将长曝光时间地基图像的分辨率限制到 1弧秒。部分因为这一明显障碍 ,天文学家已将新观测活动转移到太空中进行。这一方法显然很费钱 ,且孔径变小。如哈勃太空望远镜孔径仅 2 .4m,它发射时正在建造的地面望远镜要比它大 3～ 4倍。不过哈勃太空望远镜的角分辨率比大…     

日本拟完善全球情报处理系统

2月24日发射的日本全球情报处理系统的第4颗卫星系统将以全天候的方式利用高性能的数字摄像机和望远镜头监视地面,可辨识一公尺大小的物体,主要是监视朝鲜的军事设施和观测日本周边的自然灾害。这是日本首次利用自行开发的卫星技术,进行军事情报的搜集工作。该星的发射将使日本全球情报处理系统更加完善。     

层析法可改进对星体的观察

由于有了装在大型地基望远镜上的自适应光学系统，天文学家就有分辨率可接近哈勃太空望远镜的仪器，而其收集的光则远多于后者。例如，Keck10m望远镜收集的光为2.4m哈勃望远镜的16倍，用自适应光学现在可以分辨0.034弧秒。这些系统依靠待研究天空区内或附近的明亮导星，它可以测量及校正大气湍流导致的波前误差。有时碰巧会有一个感兴趣的天文物体既有足够的亮度，视角尺寸又足够小，可用作其导星。然而一般的自适应光学系统存在两个问题：其一是，它们只能很好地校正导星周围的一小片天空；其二是因为足够亮的导星极少，距离望远镜又极远…     

自适应指向误差的快速星图识别方法

新疆25 cm望远镜是一台小口径巡天望远镜，用于支撑地球同步轨道（GEO）监测任务。空间物体监测需要依靠快速的光学图像处理技术，采用天文定位方法得到空间物体的赤经-赤纬测量信息。新疆25 cm望远镜具有指向误差较大的问题，严重影响光学图像处理的成功率。本研究分析指向误差对天文定位中星图识别的影响，提出一种改进的以指向搜索为框架的快速星图识别方法，该方法能够自动适应指向误差带来的不利影响。利用新疆南山站25 cm望远镜的图像对该方法进行测试，达到预期效果，验证其有效性和稳定性。     

千瓦级纤维激光器技术

文中介绍了千瓦级光纤激光器,光结激光器抽运光通过光纤纤芯端面耦合,由于纤芯端面面积太小,使高功率二极管抽运光束无法注入,输出功率限制在几十毫瓦。双包层结构使输出功率提高了几个数量级,但不超过几十瓦,光纤嵌入式激光器或任意形状激光器能提高输出功率,使千瓦级激光器得以实现。     

激光全息摄影

普通的照相术,已有上百年的历史,但在整个发展过程中除了处理方法和照相材料的逐步改进外,在成象原理上却没有任何根本的变化.它是通过透镜成象系统,把从物体表面反射来的光或物体本身发出的光的强弱变化记录在底片上,再在照相纸上显现出物体的平面象,各种型式的立体摄影也没有越出这一范围.     

采用曲面光电器件的新式军用空间望远镜

为探测地球同步轨道的较小物体,同时也是为了改进目前空军用空间侦察望远镜的整体性能,美国国防先进研究计划署计划以曲面光电器件为基础建立一个监视系统.     

激光在宇宙中的应用

这种应用的一例是用高功率激光从近地轨道上清除宇宙垃圾，方法是向空间物体发射光脉冲，使其改变轨道，并在稠密大气层中烧毁。例如美国的“猎户座”，研究高功率激光系统、扫描系统和目标瞄准系统。本来计划由美国的几个报告谈论这一问题，但没有实现。     

以新光学工具发现已知最遥远的射电星系

劳仑斯·里弗莫尔国家实验室的研究人员在今年６月伊利诺思州芝加哥举行的美国天文学会会议上说,他们已发现迄今发现的最遥远射电星系。这个新发现的ＴＮＪ０９２４－２２０１星系是向着南部的长蛇星座,离地球约１１０亿光年。据领导该研究组的天体物理学家Ｗ．ＶａｎＢｒｅｕｇｅｌ说,这个星系比５０年前发现的第一个已知最近射电星系天鹅星座Ａ约远２００倍,亮３０倍以上。天文学新近可得到的几种研究手段,如深射电勘测、大型光学望远镜和红外探测器等,使这种发现成为可能。ＶａｎＢｒｅｕｇｅｌ说,“这种新的大型光学望远镜允许天…     

用自适应光学系统拍摄海王星和土卫六的图像

使用位于夏威夷的世界最大的 Keck 望远镜 ,已拍摄到迄今在地上拍摄的最好的“海王星”和“土卫六”的红外图像。它是用自适应光学技术拍摄的第一批 Keck图像。该技术可以迅速调节反射镜 ,从望远镜图像上迅速去除地球的大气湍流 ,产生前所未有的清晰度。自适应光学的成像工作是利用可连续变形的反射镜和光波传感器修正射入望远镜的光 ,然后将此信息传给变形镜 ,该镜每几个毫秒对图像修正一次。自适应光学的红外图像揭示了由每小时6 0 0英里的盛行风所造成的“海王星”风暴 ,以及“土卫六”表面似乎是由冷的碳氢化合物海或湖所分离的冻土地…     

激光信标自适应光学系统

激光信标自适应光学系统。目前世界上有１０余台８ｍ级望远镜正在建造或设计中，由于大气非均匀运动影响，一台８～１０ｍ级的望远镜角分辨率并不比一架８～１０英寸的望远镜好。未来的空间探测与利用将取决于通过地球大气的激光束传输。纤维光学与光子学已使通讯产业发生...     

多光束全息照相干涉仪

这种全息照相干涉仪可用来测量由干涉仪的物光光束与通过物体再次反射的光束之间的微小相差。相位的灵敏度与通过物体造成的光路数有关。提出了一种专门限制两镜子间(其一是半反射镜)物光束反射次数的方法。例如用一给定相干长度的准单色光就可以实现。这种光源可以是给定脉冲宽度的激光。光脉冲的有效长度用光开关限制,或者可将物光光束略微倾斜,使物光光束开始从光阑平面第一个孔通过再从第二个孔出来。换句话说:在反射一定次数后从第一孔出来。     

雷达低空探测问题

1.雷达低空探测的必要性近几年来国外比较成功的突防战例说明:低空或超低空突防是主要的突防手段,中东战争中以色列轰炸苏伊士运河大桥,以色列轰炸叙利亚导弹基地,英阿马岛之战中阿根廷用“飞鱼 AM—39”低空导弹击沉英国的现代化驱逐舰和大型运输船等都是低空或超低空突防极其成功的战例。这些战例说明低空和超低空突防确实是一种非常有效的手段。这是因为由于飞机性能的不断改进,使其可以在离地面十几米至几十米的高度上以亚音速沿地面飞行,这时探测雷达由于受地球曲率、地球遮蔽、多路径效应以及地物杂波或海杂波的影响,探测性能大为降低,发现距离近,敌机出现具有很大突然性。     

能动光学,自适应光学和激光导星

天文光学观测对于人们了解宇宙至关重要，但地基望远镜的能力受到望远镜误差和光通过大气时各种效应的严重限制，制在已能建造内装矫正器件，使得在进行观测时可补偿上述两类效应造成的成象质量恶化，为充分发挥刚刚问世的８级望远镜的潜力，这种为能动光学或自适应光学的能动矫正能力极其重要，自适应光学领域中某些物理限制可以通过人工建造参考星－激光导星而克服，这些新技术最近已成功地应用到中型和特大型望远镜上。     

操控光散射或让不透明材料变透明

正所有物体的颜色取决于光在其表面发生的散射方式。通过操控光散射,控制从物体穿过和反射的光的波长,就能改变它们的外观。据物理学家组织网近日报道,最近,法国科学家开发出一种操控光散射的新方法。按他们的理论,在大量相互作用的量子发射器中会产生复杂的双极—双极耦合作用,由此会使一些不透明材料变得透明。相关论文发表在最近的《物理评论快报》上。     

口径最大的空间太阳望远镜"中国眼"将于2008年升空

首个由中国人研制的目前世界上口径最大的空间太阳望远镜将于2008年升空，这标志着中国科学家将全面参与全球科学领域最尖端的太阳探测活动。这座口径为1m的热光学望远镜将安装在一颗天文探测卫星上，被运载火箭送入离地面735km的地球同步轨道。它将用于全面观测太阳磁场、太阳大气的精细结构、太阳耀斑能量的积累和释放以及日地空间环境等，而这些都是科学界公认的太阳物理学研究中最尖端的问题。