激光導星（LGS）是一種人造導星光源，也是現(xiàn)代大型天文望遠鏡自適應光學系統(tǒng)（AO）的重要組成部分，通過向天空投射激光產(chǎn)生激光導星來糾正天文觀測中由于大氣擾動而造成的光學扭曲（視寧度）。
自適應光學系統(tǒng)是實現(xiàn)高質(zhì)量顯微成像的關(guān)鍵，主要包括波前探測和波前校正兩個組成部分。自適應光學系統(tǒng)誕生于天文領(lǐng)域，需要波前參考源（導星光源）來校正大氣造成的光學扭曲，但在實際天文觀測中，符合要求的自然導星光源天空覆蓋率較低，限制了自適應光學系統(tǒng)的應用。激光導星作為人造導星光源，可以放置在待觀測目標附近任意位置，有助于擴大自適應光學系統(tǒng)的觀測范圍。
目前激光導星主要分為瑞利激光導星（瑞利導星）、鈉激光導星（鈉導星）兩種，兩者在激光光源、大氣高度等方面存在不同。瑞利導星是利用激光與15km高度以下的底層大氣中氣體分子與激光之間的瑞利散射作為導星源，鈉導星是利用特定波長激光激發(fā)地球上空90-100千米大氣鈉原子層產(chǎn)生的散射光作為為導星源。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《中國激光導星（LGS）產(chǎn)業(yè)發(fā)展及“十五五規(guī)劃”建議報告》顯示，激光導星于上世紀80年代被實現(xiàn)，早期主要應用在軍事領(lǐng)域，近年來，其應用逐漸向天文觀測、大氣科學研究、空間目標探測、空間激光通信等領(lǐng)域擴展。激光導星主要作用為補償大氣擾動對地基天文望遠鏡成像的干擾，隨著天文望遠鏡大型化、大口徑化發(fā)展，激光導星重要性正日益凸顯。
在全球范圍內(nèi)，激光導星研發(fā)單位包括歐洲南方天文臺（ESO）、德國Toptica公司、美國空軍研究實驗室、中國工程物理研究院應用電子學研究所、中科院上海光機所、中科院光電技術(shù)研究所、長春光機所等。
激光器是激光導星的核心光源，性能直接影響著激光導星的亮度、穩(wěn)定性及自適應光學系統(tǒng)的校正精度。激光導星研發(fā)和生產(chǎn)成本較高，近年來，我國激光器技術(shù)發(fā)展迅速，核心激光器性能已達到國際領(lǐng)先水平，這為國產(chǎn)激光導星發(fā)展和應用奠定了基礎。
新思界
行業(yè)分析人士表示，大口徑化是天文望遠鏡重要發(fā)展方向，隨著天文望遠鏡口徑擴大，激光導星重要性正日益凸顯，未來其有望成為大型天文望遠鏡主流配置。激光導星研發(fā)和生產(chǎn)成本較高，我國激光導星已實現(xiàn)從基礎研究到工程應用的跨越，但目前激光導星市場規(guī)模有限、商業(yè)化動力不足，主要應用在國家級科研項目及大型天文觀測系統(tǒng)中，尚未出現(xiàn)完全專注于該技術(shù)的獨立商業(yè)化品牌。
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