理化所研究人员在UBC天文台调试钠信标激光器。（科学报图片）
八年磨一剑激光造星群——中科院钠信标激光国外外场试验成功历程
中科院理化所有一群人，他们致力于造“星星”。为使大型天文望远镜看得更远、更清楚，从2006年起，他们每天琢磨的事情就是怎么研制“钠信标激光器”，并用它在大气顶层造出足够亮的“钠导引星”。
最近，他们在国外成功开展了钠信标激光外场试验，被国际最大口径的三十米望远镜（TMT）项目评价为“巨大进展”。“中科院理化所已掌握高功率钠信标激光器技术”，TMT向美国国防技术安全局（DTSA）提出了如是论断，自此打破该技术对中国的禁运。
1月29日，中国科学院院长白春礼向中国工程院院士许祖彦及其项目研究团队表示祝贺：“理化所钠信标激光技术达到了世界领先水平，这将对我国相关领域的发展起到重要推动作用。这是中国科学院人的自豪，更是落实习近平总书记‘四个率先’的行动和体现。”
让钠原子“亮”起来
一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星。不过，对于大型地基光学望远镜来说，满天的星星里能“用”的却不多。
据了解，天体发出的光经过大气层后，会导致其成像质量降低。为解决这一问题，大型地基光学望远镜就需要利用足够亮的信标光源探测大气扰动的影响，进而作自适应光学校正。最早人们将天狼星等亮星作为信标光源，但自然界的亮星并不多，因而依赖这些亮星只能看清大约1%天区内的天体。
为了清晰地观测更多星体，前人想出了“激光钠信标”的办法，即点亮钠原子，让589纳米波长黄激光与大气顶层（距地面80至105公里）中的钠原子作用形成“人造星星”——钠信标。目前，钠信标激光设备已经成为包括TMT在内的大型望远镜的核心关键设备之一。
但是，难就难在怎么能让钠原子“亮”起来。“钠原子的谱线特别窄，要点‘亮’钠原子，就要让激光光子能量与钠原子的电子跃迁能级完全吻合，从而引起共振。所以，激光的波长要非常精准地对准钠原子谱线，并且把所有能量都集中在这个极窄的谱线缝里，真好比针尖对麦芒。”项目研究团队负责人、理化所激光物理与技术研究中心研究员薄勇告诉记者。
来源： 中国科学报
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