Том 36, номер 09, статья № 9

Аннотация:

Представлены результаты численного моделирования яркости натриевой лазерной опорной звезды для астрономических обсерваторий Северного Кавказа в соответствии с современными представлениями о физике взаимодействия поляризованного лазерного излучения с мезосферными атомами натрия. Рассмотрены два случая формирования искусственного опорного источника лазерным излучением: с круговой и линейной поляризациями. Оценивается ограничение величины потока фотонов, обусловленное эффектом насыщения.
 

Ключевые слова:

лазерная опорная звезда, адаптивная оптика, атмосферная турбулентность

Список литературы:

1. Milonni P.W., Fearn H., Telle J.M., Fugate R.Q. Theory of continuous wave excitation of the sodium beacon // J. Opt. Soc. Am. A. 1999. V. 16. P. 2555–2566.
2. Li Lihang, Hongyan Wang, Weihong Hua, Yu Ning, Xiaojun Xu. Fluorescence enhancing mechanism of optical repumping in sodium atoms for brighter laser guide star // Opt. Express. 2016. V. 24. P. 6976–6984.
3. Fan T., Zhou T., Feng Y. Improving sodium laser guide star brightness by polarization switching // Nat. Sci. Report. 2016. V. 6. P. 19859-1–6.
4. Xuezong Yang, Lei Zhang, Shuzhen Cui, Tingwei Fan, Jinyan Dong, Yan Feng. Sodium guide star laser pulsed at Larmor frequency // Opt. Lett. 2017. V. 42, N 21. P. 4351.
5. Pedreros Bustos F., Holzlöhner R., Rochester S., Bonac-cini Calia D., Hellemeier J., Budker D. Frequency chirped continuous-wave sodium laser guide stars: Modeling and optimization // J. Opt. Soc. Am. B. 2020. V. 37. P. 1208–1218.
6. Morris J.R. Efficient excitation of a mesospheric sodium laser guide star by intermediate-duration pulses // J. Opt. Soc. Am. A. 1994. V. 11. P. 832–845.
7. Drummond J.D., Telle J.M., Denman C.A., Hillman P.D., Spinhirne J.M., Christou J.C. Sky tests of a laser-pumped sodium guidestar with and without beam compensation // Proc. SPIE. 2004. V. 5490. P. 12–22.
8. Drummond J., Telle J., Denman C., Hillman P., Tuffli A. Photometry of a sodium laser guide star at the starfire optical range // PASP. 2004. V. 116, N 817. P. 278–289.
9. Moussaoui N., Holzlöhner R., Hackenberg W., Bonaccini Calia D. Dependence of sodium laser guide star photon return on the geomagnetic field // A&A. 2009. V. 501, N 2. P. 793–79.
10. Holzlöhner R., Rochester S.M., Bonaccini Calia D., Budker D., Higbie J.M., Hackenberg W. Optimization of CW sodium laser guide star efficiency // A&A. 2010. V. 510. P. A20-1–14.
11. Rochester S.M., Otarola A., Boyer C., Budker D., Ellerbroek B., Holzlöhner R., Wang L. Modeling of pulsed-laser guide stars for the Thirty Meter Telescope project // J. Opt. Soc. Am. B. 2012. V. 29. P. 2176–2188.
12. Hong-Yang Li, Lu Feng, Jian-Li Wang, Jie Liu, Sui-Jian Xue, Zhi-Xia Shen. Simulation study of on sky performance of a new 20 W class macro–micro pulse laser for sodium laser guide star // PASP. 2021. V. 133, N 1021.
13. 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 // MNRAS. 2022. V. 511, N 3. P. 4660–4668.
14. Holzlöhner R., Bonaccini D., Bello D., Budker D., Centrone M., Guidolin I., Hackenberg W., Lewis S., Lombardi G., Montilla I., Pedichini F., Pedreros Bustos F., Pfrommer T., Reyes Garcia Talavera M., Rochester S. Comparison between observation and simulation of sodium LGS return flux with a 20 W CW laser on Tenerife // Proc. SPIE. 2016. V. 9909 P. 99095E.
15. WMM: World Magnetic Model. URL: https: // ngdc.noaa.gov/geomag / WMM / DoDWMM.shtml (last access: 20.02.2022).
16. NRLMSIS 2.0: A whole-atmosphere empirical model of temperature and neutral species densities. URL: https:// kauai.ccmc.gsfc.nasa.gov/instantrun/msis (last access: 20.02.2022).
17. HWM: Horizontal Wind Model. URL: https://www. alpendac.eu/vao/hwm (last access: 20.02.2022).
18. Bolbasova L., Lukin V., Ermakov S., Soin E. The problem of measuring the global tilt from laser guide star // Proc. SPIE. 2022. V. 12341. P. 123410X-1–5.
19. Rochester S.M. Atomic Density Matrix package for Mathematica. URL: http://budker.berkeley.edu/ADM/ (last access: 20.02.2022).
20. Матвиенко Г.Г., Маричев В.Н., Бобровников С.М., Яковлев С.В., Чистилин А.Ю., Сауткин В.А. Мезостратосферный лидар для гелиогеофизического комплекса // Солнечно-земная физика. 2020. Т. 6, № 2. С. 93–104.