南京天光所望遠鏡新技術發展取得突破進展

　　【儀表網 研發快訊】南京天光所基于LAMOST發展的納米級高精度微位移促動器獲得成功，解決了這一類納米級高精度微位移促動器依賴國外進口的卡脖子問題；南京天光所還基于LAMOST發展了瑞利激光導引星技術，為未來大型光學望遠鏡主動光學和自適應光學成功研制邁進一步。
 

　　大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡(LAMOST)憑借其獨特自主創新和卓越性能引領國際大規模光譜巡天潮流。蘇定強院士1986年創新提出的，在LAMOST上首先發展成功的“主動變形鏡光學系統”，開辟了主動光學新方向，突破了大視場與大口徑望遠鏡不能兼得的瓶頸，使LAMOST成為當今世界上口徑最大的大視場望遠鏡。在LAMOST主動光學系統的諸多關鍵器件中，波前傳感器、力促動器和鏡面支撐等技術都是國產化。其中作為主動光學關鍵器件—納米級高精度微位移促動器卻一直依賴進口，給LAMOST穩定運行和數據產出帶來很大的安全隱患。
 

　　南京天光所早在20世紀90年代便極具前瞻性地開展位移促動器的技術攻關。多年來，深入研究并掌握多種納米級高精度微位移促動器的研制技術，成功研發出性能優良的高精度位移促動器，為自主研發大口徑光學拼接鏡面望遠鏡的位移促動器奠定了堅實基礎。南京天光所在國家重大科技基礎設施維修改造項目資助下，自主研制替代大批量LAMOST超壽命服役的進口促動器，研制出219套納米級高精度微位移促動器和37套智能控制器，促動器分辨率高達4.45納米，解決了當前我國建設10米級大口徑拼接望遠鏡關鍵器件的需求，充分發揮了LAMOST作為我國前沿高精尖技術發展平臺的重要作用。
 

　　項目執行團隊穩步攻克位移促動器的核心器件，自主掌握關鍵技術，成功解決“卡脖子”問題，終結了長達17年依賴進口的歷史。納米級高精度微位移促動器也可望在工業機器人中得到應用。
 

LAMOST納米級高精度位移促動器
 

LAMOST位移促動器智能控制器
 

　　同期，以LAMOST為平臺，南京天光所聚焦于主動光學和自適應光學的關鍵技術—激光信標技術，創新性地提出研制用于主動光學的單個激光星系統。此系統能夠在距地面約 12 公里的高空成功生成一顆亮度約為 7 等的激光星。這顆激光星不僅能夠作為 LAMOST 主動光學信標，還能為我國在極大望遠鏡中的激光星技術積累不可或缺的技術準備。
 

　　項目團隊于2018 年成功研制了一套瑞利激光信標系統，采用中國科學院福建物質結構研究所研制的泵浦激光器(功率30w、重復頻率12kHz，波長532nm)，該瑞利激光信標系統可在 - 20℃至 30℃溫度區間內穩定運行，產生的激光信標星亮度約 7 等，能夠在 LAMOST 主動光學夏克 - 哈特曼波前傳感器上形成清晰的點像，實際效果與自然導星不相上下。激光信標技術的成功突破，為大型光學紅外望遠鏡主動光學技術和自適應光學技術的研發和應用奠定了技術基礎。