光纤像切分器特性分析

选取40/45μm、50/55μm、60/65μm和70/75μm高-OH纤芯薄包层光纤构成光纤像切分器,计算了LAMOST高分辨率光谱仪HiRES采用光纤像切分器前后的光效率,分析了位置误差对光纤像切分器光效率的影响,结果显示,光纤像切分器能够有效提高高分辨率光谱仪光效率,具有无离焦、结构简单、易制造和易安装的优点.     

30m级光学/红外望远镜的宽视场多目标光谱仪

宽视场多目标光谱仪具有宽波段、多分辨率模式和高通光效率的特点,是极大望远镜终端仪器使用率最高的通用型仪器. 30 m级望远镜的宽视场多目标光谱仪因体量和成本急剧增加而面临重要挑战,同时天文学的不断发展对天文新技术的发展提出了更高的要求,尤其是多个巡天项目对于多目标光谱后随观测的迫切需求.综述了几类宽视场多目标光谱仪的发展现状,介绍了国际3架30 m望远镜宽视场多目标光谱仪概念设计的最新进展和仪器特点,着重介绍了中国参与研制的30 m望远镜(TMT)中的宽视场多目标光谱仪的相关进展.     

基于积分视场单元的三维天文成像光谱技术

近年来,三维成像光谱技术主要是发展和采用积分视场单元方法,即将枧场内的展源目标连续切割成若干单元,重新排列后进入光谱仪器,同时获得展源的高分辨率三维数据立方体(x,y和λ).相对于传统的技术方法,这种基于积分枧场单元的三维成像光谱技术进行一次观测可以同时获取天体各处的二维空间信息和光谱信息.采用积分视场单元虽然在光谱数据处理上会带来很多困难,但由于其在观测时间和效率上具有明显的优点,因此值得采用.该文简要介绍了三维成像光谱技术的原理;评述了目前实现三维成像光谱的三种不同类型的技术系统:小透镜阵系统、光纤加小透镜阵系统、像切分器系统,重点介绍了像切分器系统的有关情况;最后展望了三维成像光谱技术在天文学上的应用.     

离面工作条件下光谱仪多光栅槽型优化设计

在大规模多波段成像和无缝光谱巡天中,无缝光谱巡天极限星等在一定程度上受无缝光谱效率和无缝光谱光栅衍射效率制约,针对无缝光谱仪中布置在焦面附近的光栅开展衍射效率优化设计研究.在光栅衍射效率的计算中采用严格耦合波分析方法,并在优化算法中综合采用模式搜索法和差分进化算法相结合的方法,得到了衍射效率高同时满足工程化要求的最优化槽型.模式搜索法能快速地收敛到局部最优值,差分进化算法具有全局择优的特点,两者结合提升了运算效率和结果的可靠性.针对无缝光谱仪中工作在不同波段、不同入射角和不同离面角的多块光栅优化衍射效率.优化结果表明,通过合理控制槽型,所有光栅在闪耀波长处的理论平均衍射效率均可达到0.83.     

天文仪器中图像跟踪定位算法的比较研究

天文光学观测中采用快速图像跟踪定位可以降低大气视宁度和望远镜跟踪误差的影响,提高观测效率.针对天文仪器观测的需要选择了两类共5种算法,通过数值实验和实验室实测对这两类算法在不同噪声背景下的精度和稳定性进行了比较研究,数值实验和实验室测试的结果表明归一化互相关法和重心法既有较高的精度,又有较好的抗干扰可靠性,将分别被应用于2.16 m望远镜的高色散光谱仪前置系统和SONG(Stellar Observations Network Group)项目的科学仪器.     

离轴大口径全反射式平行光管装调技术研究

随着空间光学系统的发展,光学检测设备的精度要求也更高.介绍了一套口径525 mm、大视场离轴平行光管光学系统的高精度计算机辅助装调方法.该大型平行光管要求全视场波像差优于1/20波长,给装调策略带来了挑战.该方法基于多视场点灵敏度矩阵模型,利用5个不同视场点干涉测得的像差数据,采用阻尼最小二乘法求解系统失调量.通过多次迭代装调,快速成功完成装调,在波长λ=632.8 nm时,该平行光管系统取得了中心视场点波像差均方根粗糙度(rms)值0.036λ、全像面波像差rms平均值0.045λ的装调精度.     

LAMOST低分辨率光谱仪体位相全息光栅的参数测量

对LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) 16台低分辨率光谱仪共34块体位相全息光栅(VPHG)的参数进行了系统测试,给出了测试方法和测量结果,测量参数包括光栅的刻线密度、闪耀角、衍射效率曲线以及闪耀角偏差对衍射效率的影响等,测量的数据为LAMOST光谱仪的安装提供了依据.