科學(xué)家開發(fā)出一種激光器，用于精確測量月球和地球之間的距離。1這種激光器的短脈沖持續(xù)時間和高功率有助于減少確定到月球的距離只有幾毫米的誤差。該數(shù)據(jù)可用于根據(jù)月球質(zhì)量影響指定人造衛(wèi)星的坐標(biāo)，使導(dǎo)航系統(tǒng)更加準(zhǔn)確。

GPS和GLONASS（俄羅斯相當(dāng)于GPS）都有基于對地面物體和若干人造衛(wèi)星之間距離的精確測量的系統(tǒng)。衛(wèi)星坐標(biāo)必須盡可能準(zhǔn)確，以確保精確的物體位置。最重要的是，月球質(zhì)量會影響衛(wèi)星軌跡; 因此，在計算衛(wèi)星位置時必須考慮月球坐標(biāo)。通過使用激光定位儀測量到月球的距離來獲得月球坐標(biāo)。這種定位器的精度取決于激光器的特征：脈沖持續(xù)時間越短，激光器的光束發(fā)散越小，測量激光器和月球之間的距離就越容易。

來自ITMO大學(xué)激光物理研究所的科學(xué)家開發(fā)出一種用于月球定位器的激光器，能夠測量到月球的距離，誤差范圍為幾毫米。二極管泵浦主振蕩器功率放大器（MOPA）Nd：YAG 1064nm激光器具有相對小的尺寸，低輻射發(fā)散，以及短脈沖持續(xù)時間，高脈沖能量和高脈沖重復(fù)率的獨特組合。激光器的脈沖持續(xù)時間為64 ps。確定遠(yuǎn)距離輻射亮度的激光光束發(fā)散度接近理論極限; 它比類似設(shè)備描述的指標(biāo)低幾倍。

激光系統(tǒng)包括低階自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)（AO）子系統(tǒng)，以補償熱失真; AO部分包括象散光學(xué)器件和象限光電二極管，以補償高能激光放大器中產(chǎn)生的與時間相關(guān)的波前畸變。

“實際上，制造脈沖持續(xù)時間為幾十皮秒的激光在技術(shù)上已經(jīng)不再困難，”激光物理研究所的工程師，ITMO大學(xué)光子學(xué)院的博士生Roman Balmashnov說。“然而，我們的激光輸出脈沖能量至少比其模擬產(chǎn)品高兩倍。在'綠色'波長處為250 mJ，在紅外波長處為430毫焦耳。我們設(shè)法實現(xiàn)200 Hz的高脈沖重復(fù)率和能量穩(wěn)定性，因此脈沖能量不會因脈沖而異。“

新型激光器將用于GLONASS導(dǎo)航系統(tǒng)的月球激光定位儀。這樣就可以實時校正衛(wèi)星坐標(biāo)，使俄羅斯導(dǎo)航系統(tǒng)更加準(zhǔn)確。定位用戶時的誤差范圍可能會縮小到10厘米。

“我們開發(fā)的激光器具有先進的標(biāo)準(zhǔn)，”ITMO大學(xué)激光物理研究所所長Andrey Mak表示。“根據(jù)我們的數(shù)據(jù)，它是世界上最強大的脈沖周期皮秒激光輻射源。除​​了嚴(yán)格的測距應(yīng)用外，這類激光器還可用于軌道物體的成像：例如，衛(wèi)星或空間碎片“。