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高分辨率阶梯光栅光谱仪的光学设计 被引量:21
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作者 武旭华 朱永田 王磊 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2003年第5期442-447,共6页
简述阶梯光栅的基本原理和在天文学中的应用,分析并比较了阶梯光栅光谱仪与普通平面闪耀光栅光谱仪的区别。为正在研制中的一架国产4m通光口径的光谱巡天望远镜(简称LAMOST)设计了高分辨率阶梯光栅光谱仪的光学方案,该设计方案采用了白... 简述阶梯光栅的基本原理和在天文学中的应用,分析并比较了阶梯光栅光谱仪与普通平面闪耀光栅光谱仪的区别。为正在研制中的一架国产4m通光口径的光谱巡天望远镜(简称LAMOST)设计了高分辨率阶梯光栅光谱仪的光学方案,该设计方案采用了白光孔径准直镜系统,大闪耀角的R4阶梯光栅和无遮拦的离轴折叠Schmidt照相机。 展开更多
关键词 阶梯光栅 光谱仪 光学设计 天文光学 分辨率 LAMOST
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2.16m望远镜高分辨率光谱仪的天文光学频率梳 被引量:9
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作者 吴元杰 叶慧琪 +3 位作者 韩建 邹璞 傅凌统 肖东(指导) 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期173-178,共6页
介绍了应用于我国兴隆观测站2.16m望远镜高分辨率光谱仪的天文光学频率梳。采用掺镱光纤激光频率梳作为源光梳,通过模式滤波使模式间隔达到25GHz,与天文光谱仪的分辨率相匹配。光谱展宽和平滑后,光谱覆盖可见光范围达到270nm以上,光谱... 介绍了应用于我国兴隆观测站2.16m望远镜高分辨率光谱仪的天文光学频率梳。采用掺镱光纤激光频率梳作为源光梳,通过模式滤波使模式间隔达到25GHz,与天文光谱仪的分辨率相匹配。光谱展宽和平滑后,光谱覆盖可见光范围达到270nm以上,光谱平滑度可长期保持在1dB范围内,边模抑制比达到42dB。该天文光学频率梳的视向速度理论定标精度可达cm/s量级,使寻找系外类地行星乃至直接测量宇宙膨胀速度成为可能。 展开更多
关键词 激光器 光纤激光器 天文光谱仪 视向速度 超连续光谱
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基于FOSC型的宽波段高效率中低色散光谱仪设计(特邀)
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作者 季杭馨 巴国鑫 +1 位作者 李军 余浩然 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期70-81,共12页
为实现各类暂现源及暗弱目标的宽波段、高效率光谱后随观测,以1.9 m光学望远镜为例,设计了一种基于Faint Object Spectrograph and Camera型的双通道中低色散光谱仪,可实现三种光谱分辨率(R=500、2000和5500),工作波段覆盖紫外-近红外(3... 为实现各类暂现源及暗弱目标的宽波段、高效率光谱后随观测,以1.9 m光学望远镜为例,设计了一种基于Faint Object Spectrograph and Camera型的双通道中低色散光谱仪,可实现三种光谱分辨率(R=500、2000和5500),工作波段覆盖紫外-近红外(310~1000 nm)。根据光栅方程和光谱分辨率等各项指标,确定光谱仪的初始结构参数,针对光谱仪在全波段的高效率需求以及仪器随动的包络限制,确定光学系统采用双通道设计并近似对称分布:准直系统采用了不同于传统Faint Object Spectrograph and Camera型光谱仪的折反射式系统,在提高了系统效率的同时压缩了空间。色散系统根据直视棱栅的不同工艺,通过棱镜材料和角度的调整对工作波段的光栅效率进行优化并得到8种棱栅参数;红蓝通道相机系统在设计过程中优化选取光学材料,同时结合二次非球面和单透镜的主动调焦补偿,实现大动态温度范围(-30℃~20℃)全视场(φ16°)最大弥散斑半径均方根小于5μm的优良像质。该系统结构紧凑、分布对称,设计结果满足各项指标,光谱仪全波段峰值效率优于60%,最低效率优于20%,具有较高的可实现性。基于曲面芯片工艺,以红通道为例,简化的相机系统至少可提高整体光谱效率约4%,可以为未来光谱仪相机系统的设计提供参考。 展开更多
关键词 棱栅 天文光谱仪 中低色散 体位相全息光栅 曲面探测器 紫外
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中山大学1.2m望远镜天文光谱仪的研制(特邀)
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作者 张凯 王伯庆 +6 位作者 乐中宇 新其其格 周彤 姜明达 王靓 马波 李正阳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期57-69,共13页
中山大学计划在珠海校区大南山台址建设一座以1.2 m望远镜为核心的多功能天文观测设施。在无改正镜组条件下,望远镜可覆盖15′的全视场,并在消旋器下方设置一个八面体卡焦单元,容纳多个观测终端仪器,实现天文光谱观测和多色成像观测之... 中山大学计划在珠海校区大南山台址建设一座以1.2 m望远镜为核心的多功能天文观测设施。在无改正镜组条件下,望远镜可覆盖15′的全视场,并在消旋器下方设置一个八面体卡焦单元,容纳多个观测终端仪器,实现天文光谱观测和多色成像观测之间的功能切换。其中,天文光谱观测设备包括一台长缝光谱仪、一台高分辨率光纤光谱仪和一套波长定标装置。长缝光谱仪提供缝长≥5′、中低分辨率R=1000~3000的光谱观测功能,可针对星系、星团等扩展源目标进行有效观测。高分辨率光纤光谱仪提供高分辨率R≥30000、覆盖400~900 nm的单目标光谱观测功能,可针对特殊点源天体进行高精度化学丰度分析与视向速度测量。本文详细介绍了中山大学1.2 m望远镜配套的天文光谱仪器研制内容。 展开更多
关键词 天文望远镜 长缝光谱仪 高分辨率光谱仪
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天文光学频率梳及其在天体视向速度高精度测量中的应用 被引量:4
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作者 韩海年 魏志义 赵刚 《物理》 CAS 北大核心 2012年第4期249-255,共7页
光学频率梳技术用于高分辨率天文光谱仪的波长定标可以大大提高视向速度测量精度,从而为搜寻类地行星、确定宇宙膨胀速度和测量基本物理常数等重大前沿科学问题提供有利的工具.文章结合视向速度测量技术与天文光学频率梳波长定标技术的... 光学频率梳技术用于高分辨率天文光谱仪的波长定标可以大大提高视向速度测量精度,从而为搜寻类地行星、确定宇宙膨胀速度和测量基本物理常数等重大前沿科学问题提供有利的工具.文章结合视向速度测量技术与天文光学频率梳波长定标技术的最新进展,介绍了天文光学频率梳原理及技术,多普勒光谱位移探测天体的原理,以及天文光梳定标高分辨率天文光谱仪未来发展的趋势和展望. 展开更多
关键词 天文光学频率梳 视向速度测量 高分辨率天文光谱仪 法布里-珀罗腔
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Broadband Frequency Comb for Calibration of Astronomical Spectrographs 被引量:1
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作者 Pu Zou Tilo Steinmetz +4 位作者 Armin Falkenburger Yuanjie Wu Lingtong Fu Michael Mei Ronald Holzwarth 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2016年第2期202-205,共4页
We present our state-of-the-art version of a frequency comb for calibration of astronomical spectrographs. The mode spacing of the frequency comb can be designed to match the resolution of a spectrograph. Combined wit... We present our state-of-the-art version of a frequency comb for calibration of astronomical spectrographs. The mode spacing of the frequency comb can be designed to match the resolution of a spectrograph. Combined with its excellent accuracy and stability, the spectral coverage of more than 70% of the whole visible spectrum range makes the frequency comb an ideal calibration source. In addition, the new version introduces the automatic start-up function that brings convenience to the astronomers. 展开更多
关键词 Frequency Combs astronomical spectrograph Calibration
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天文光梳技术现状与分析 被引量:1
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作者 张志刚 《计测技术》 2022年第5期23-29,共7页
天文光谱定标用的天文光梳是解决天体物理学中很多重大科学问题的有力工具。文章简述天文光谱仪对天文光梳的需求和产生天文光梳的几种技术的现状,并对这些技术的优势和缺点进行分析,最后对天文光梳技术进行展望。
关键词 激光频率梳 天文光谱定标 电光调制光梳 微腔光频梳
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高分辨率光谱仪与极大望远镜耦合问题分析 被引量:1
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作者 张弛 朱永田 张凯 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期868-872,共5页
介绍国际上地面极大光学/红外望远镜的研制概况,分析高分辨率光谱仪与极大口径望远镜耦合中的难题,结果表明极大口径望远镜需要超大面积阶梯光栅和超快焦比相机。根据光谱仪与望远镜的匹配关系,30m级极大口径望远镜的高分辨率光谱仪的... 介绍国际上地面极大光学/红外望远镜的研制概况,分析高分辨率光谱仪与极大口径望远镜耦合中的难题,结果表明极大口径望远镜需要超大面积阶梯光栅和超快焦比相机。根据光谱仪与望远镜的匹配关系,30m级极大口径望远镜的高分辨率光谱仪的准直光束将大于70cm,主色散阶梯光栅的面积大于2m2,照相机的焦比F/0.5,按照目前的制造技术无法提供上述光栅和相机,因此,提出高分辨率光谱仪与极大望远镜进行耦合的技术。针对耦合问题给出了相应解决方案,即采用像切分器、拼接光栅以及白瞳设计等技术将是极大口径望远镜与高分辨率光谱仪耦合的主要解决方案。 展开更多
关键词 天文望远镜 高分辨率光谱仪 阶梯光栅 光谱
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一种简而易制的二圆柱面反射式摄谱仪准直畸像系统
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作者 路声东 《天体物理学报》 CSCD 1992年第3期288-292,共5页
本文是对于摄谱仪准直畸像光学系统研究的继续和深入,认真分析了Wynne的卡焦摄谱仪畸像系统的设计思想,认为可以避免像他那样将畸像系统设置在卡焦前会聚光束中(致使畸像系统变得复杂),而设置在摄谱仪准直光路中更为合理.作者与蒋世仰... 本文是对于摄谱仪准直畸像光学系统研究的继续和深入,认真分析了Wynne的卡焦摄谱仪畸像系统的设计思想,认为可以避免像他那样将畸像系统设置在卡焦前会聚光束中(致使畸像系统变得复杂),而设置在摄谱仪准直光路中更为合理.作者与蒋世仰教授曾首次提出了准直畸像系统的概念,现在对于其中所提的反射系统的工作有所推进,寻求得到了一种结构简单、易于制作的系统.它仅由两个圆柱面构成,是一种柱面的类Mersenne系统.文中说明了在一定的条件下可以由圆柱面代替柱面Mersenne系统的抛物柱面(该系统在中已被提出过)、这种类Mersenne系统既可置于折轴摄谱仪中,亦可置于卡焦摄谱仪中,且能在大直径准直光束中起较剧烈的畸像作用,当然也具有反射系统所固有的优点——接收更宽的波段,特别在非可见光区优于透射系统.给出的算例说明该系统的准直误差极小. 展开更多
关键词 天文仪器 摄谱仪 反射式 畸像系统
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一米望远镜低色散光谱仪试验
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作者 岑学奋 贾桂斌 曹曙 《天体物理学报》 CSCD 1989年第2期188-192,共5页
本文介绍了云南天文台一米望远镜附属的一台低色散光谱仪实验装置,介绍了该装置的设计原理、系统结构参数及试观测情况,并讨论了存在的问题和解决问题的设想。我们已用该装置观测到19m左右的具有大红移的类星体光谱。该类低色散光谱仪,... 本文介绍了云南天文台一米望远镜附属的一台低色散光谱仪实验装置,介绍了该装置的设计原理、系统结构参数及试观测情况,并讨论了存在的问题和解决问题的设想。我们已用该装置观测到19m左右的具有大红移的类星体光谱。该类低色散光谱仪,将为我国星系研究工作者提供实测条件。 展开更多
关键词 望远镜 光谱仪 低色散光 天文仪器
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