固态激光器是火星生命探测车中分析有机化合物设备的关键部分。

MOMA激光器被精细而紧密的电缆布线所包围，在输出端面没有激光护套。照片来源：汉诺威激光技术研究中心。

汉诺威激光技术研究中心（LZH）的一个研究小组开发出了一种超紧凑的二极管抽运固体（DPSS）紫外激光头，用于集成到火星探测车的分析设备中。

“火星生命探测计划2020”（ExoMars2020）将在三年内启动，经过九个月的太空旅程，运载火箭将携带最先进的火星探测器到达火星表面。

飞船上的诸多仪器中有一台激光解析电离质谱仪（LDMS），能够识别体积相对较大的有机化合物，其中可能包含过去或现在有关地外生命的信息。

LZH固体激光器研究小组的领导人Peter Wessels说，四倍频的266nm激光头根据苛刻的火星环境条件和长距离的太空旅行进行了特殊优化，重量仅为220克，长度仅为20厘米。

“我们使用了被动调Q的Nd:YAG振荡器在光纤上进行纵向抽运。这个光源的脉冲能量可达130μJ。我们利用非线性晶体将1064 nm的激光频率上转换为LDMS所需的紫外波长。”

德国的商业合作伙伴Laseroptik公司提供了能够在空间环境中使用的光学元件，新研制的激光头正在NASA戈达德太空飞行中心与质谱系统进行集成。

经过更多的后续测试后，该设备将在2020年之前送回欧洲并安装在火星探测车中。

火星生命探测

假设飞船能够安全着陆，火星探测车将寻找保存完好的有机材料，特别是在这颗星球的早期历史阶段中。

机载钻机用于从两米深的地方采集样品，并用红外光谱仪来检测钻孔中的矿物质。一旦被收集上来，样品将被送到探测车的分析实验室中进行矿物学和化学鉴定，判断是否是有意义的有机物质。

这就是为什么需要LDMS试剂盒的原因。除了气相色谱质谱（GCMS）系统外，它还构成了被称为火星有机分子分析仪（MOMA）的一部分，该仪器用于检测火星上潜在的生命起源、进化和分布情况。

LDMS还将被用于研究体积更大和挥发性更小的分子，这些分子不容易蒸发到GCMS试剂盒中，但是紫外激光会使分子电离。

安装在探测车上的其他光学组件还包括：“PanCam”全景相机和特写成像仪、“ISEM”红外光谱仪以帮助选择样品、钻孔嵌入式多光谱成像仪、矿物学可见光与红外成像光谱仪，以及用来鉴定有机颜料的拉曼试剂盒。

来源： http://optics.org/news/8/11/34

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