補償光学系で波面測定の参照光源として利用できる明るい星が、観測対象天体のすぐ近くにない場合に、地上から高出力レーザービームを放って上空で発光する人工光源星をつくる。この人工星のことをいう。それまで明るい星のごく周辺でしか適用できなかった補償光学の適用範囲を格段に広げる方法として、1985年にフォア（R. Foy）とラベリー（A. Labeyrie）が提案した。高度20 km以下の大気中のダストや分子からレイリー散乱された光を利用する方法と、高度約90kmの上層大気中にある厚さ10 kmほどのナトリウム中性原子層をナトリウムD線で発振するレーザーで照射し光らせるナトリウムガイド星法がある。すばる望遠鏡では、ナトリウムD線で発振する和周波レーザーを開発し、2010年からナトリウムレーザーガイド星補償光学系を用いた回折限界の観測を実用化している。