Een krachtige experimentele laser ontwikkeld door de European Southern Observatory (ESO), TOPTICA Projects en andere industriepartners hebben vorige maand een belangrijke test doorstaan ​​op het observatorium Allgäuer Volkssternwarte Ottobeuren in Duitsland. De adaptieve optische laser heeft belangrijke extra mogelijkheden ten opzichte van bestaande systemen. Het moet worden geïnstalleerd in het optische grondstation van de European Space Agency (ESA) in Tenerife, Spanje, in het kader van de ESO-ESA Research &Development-samenwerking. Het hogere laservermogen en het tjilpende systeem zullen leiden tot aanzienlijke verbeteringen in de scherpte van astronomische beelden die zijn gemaakt met telescopen op de grond. De technologie opent ook de deur voor ontwikkelingen in lasersatellietcommunicatie.

Astronomische adaptieve optica verwijst naar systemen op telescopen op de grond die corrigeren voor het vervagingseffect dat wordt veroorzaakt door turbulentie in de atmosfeer van de aarde - hetzelfde effect dat ervoor zorgt dat sterren die vanaf de aarde worden gezien, "fonkelen". Om de vervormingen te verwijderen, deze systemen vereisen een heldere referentiester dicht bij het object van studie. Omdat deze sterren niet altijd gunstig aan de hemel staan, astronomen gebruiken lasers om natriumatomen op 90 km hoogte in de atmosfeer van de aarde te exciteren, het creëren van kunstmatige sterren in de buurt van het interessegebied die kunnen worden gebruikt om de atmosferische turbulentie in kaart te brengen en te corrigeren.

Het smalbandige laservermogen van de hoogste optische kwaliteit van 63 watt gekoppeld aan de natriumgolflengte is al een aanzienlijke sprong voorwaarts in vergelijking met de huidige lasertechnologie voor astronomie. Echter, een tweede belangrijke stap is het experimentele frequentiechirpingsysteem dat is ontwikkeld en geïmplementeerd door TOPTICA Projects in samenwerking met ESO, die is gericht op het verbeteren van de signaal-ruisverhouding van het adaptieve optische systeem.

Tjilpen bestaat uit het snel veranderen van de frequentie waarop de laser is afgestemd. Dit verhoogt het aantal natriumatomen dat door de laser wordt geëxciteerd, de kunstmatige ster helderder te maken en zo de turbulentiecorrectie te verbeteren. TOPTICA heeft het piepende prototype op de ESO 63 Watt CaNaPy-laser geïnstalleerd, en samen met ESO, heeft zowel de laser als het nieuwe chirping-systeem in gebruik genomen.

Zodra de technologie is geïnstalleerd in het ESA Optical Ground Station in Tenerife – een samenwerkingsproject tussen ESO en ESA – zal het beide organisaties mogelijkheden bieden om het gebruik van adaptieve optische technologieën voor lasergeleidingssterren te bevorderen, niet alleen voor astronomie, maar ook voor optische satellietcommunicatie .