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中国科学家为光学望远镜戴上“眼镜”

据新华社长春8月9日电 (记者孟含琪)记者从中国科学院长春光学精密机械与物理研究所了解到,应用光学国家重点实验室研究员宣丽带领的团队,成功研制出快速液晶自适应光学系统。该系统已成功应用于日前交付使用的2米自适应光学望远镜中,使其空间分辨性能大幅提升,隔着1000公里的大气层依然能将星体“看”得清晰。

地基大口径望远镜是天文观测中最重要的仪器设备,但快速变换的大气湍流为其观测带来障碍。一些科学家不得不将望远镜送入太空,但这样会导致成本和技术难度大幅增加。团队成员姚丽双介绍,要想在地面上获得与太空相媲美的观测效果,必须为望远镜戴上一副能高速变化形状的“眼镜”,也就是液晶自适应光学系统。它能随时抵消大气湍流的干扰,获得清晰的高分辨率观测图像。

液晶自适应光学系统中最核心的部件是液晶光调制器。它可以对光的波前进行高速修正,使自适应光学这副“眼镜”正常工作。此前,我国并不具备研制这种器件的能力,进行光学研究时只能依赖于从美国、日本等国家购买。

为了打破垄断,研究团队历时8年,先后突破了快速响应液晶材料体系、高速数据传输及发送电子系统、最佳响应盒厚优化与过压驱动、基于分子组装的纳米级光控取向技术等一系列关键性技术。研究团队自主构建了具备高精度硅基液晶器件研发能力的研发平台,在国内率先成功研制出响应时间仅为0.65毫秒的高速、高精度液晶光调制器,并成功应用在液晶自适应光学系统中,使佩戴“眼镜”后的地基望远镜获得了与其在太空中相当的观测分辨率。该成果已进入产业化阶段。

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