An asynchronous object-oriented approach to the automation of the 0.8-meter George Mason University campus telescope in Python
我们提出了一个独特的实现Python编码的异步面向对象编程（OOP）框架，以完全自动化的过程中收集数据与乔治梅森大学（GMU）天文台的0.8米望远镜。该项目的目标是为凌日系外行星勘测卫星（TESS）任务进行自动跟踪观测，同时仍然允许人类控制，监测和调整。在我们实施之前，该设施由人类观察者通过网络摄像头，TheSkyX，ASCOM Dome，MaxIm DL和气象站的组合进行计算机控制。我们有自动化的回转和圆顶运动，CCD曝光，保存FITS图像和元数据，初始聚焦，引导目标，使用环境温度来调整焦点，因为望远镜在夜间冷却，拍摄校准图像（黑暗和平坦），并监测当地天气数据。自动天气监测器定期检查来自多个来源的各种天气数据，以自动决定在不利条件下关闭天文台。我们已经组织了面向对象的代码结构，以这样一种方式，每个硬件设备或重要的更高级别的进程被归类为自己的对象类或“模块”与相关的属性和方法，继承的通用方法跨模块的代码可重用性。为了允许在不同模块之间同时执行操作，我们实现了一种多线程方法，其中每个模块都有自己的CPU线程，可以与所有其他线程并发操作。在最初的几个模块（相机，望远镜，圆顶，数据I/O）开发完成后，代码的进一步开发与晴朗夜晚的天空测试同步进行。目前，该代码已在171个夜晚进行了测试和使用，并计划使用更多的功能和功能添加。
2022-06-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Overview of the Optical Design of the CMB-S4 Large Aperture Telescopes and Camera Optics
本文介绍下一代CMB观测台CMB-S4的大口径望远镜光学设计，提出交叉德拉贡相机的双锥透镜像散校正方案，并与三反射镜消像散系统的相机光学设计对比，相关设计正处于原型研制阶段。
2024-06-19 astro-ph.IM
Large Binocular Telescope Adaptive Optics System: New achievements and perspectives in adaptive optics
大双目望远镜（LBT）是一种独特的望远镜，具有两个共同安装的光学系统，主镜为8.4米。望远镜的自适应光学（AO）系统使用两个创新的关键部件，即一个自适应次镜与672致动器和一个高阶金字塔波前传感器。在天空调试期间，这样的系统达到了大型地面光学望远镜从未达到过的性能。在H波段（1.6微米）获得了分辨率为40 μ s、斯特列尔比大于80%的图像。这样的图像显示出高达10 e-4的对比度。基于这些结果，我们比较了使用最先进技术升级的自然导航星（NGS）系统和现有激光导航星（LGS）系统提供的性能。在天空覆盖和性能方面的比较表明，重新思考NGS和LGS在下一代8-10米级望远镜和超大望远镜（ELT）AO系统中的作用。
2012-03-13 astro-ph.IM
First optical validation of a Schwarzschild Couder telescope: the ASTRI SST-2M Cherenkov telescope
切伦科夫望远镜阵列（CTA）是为切伦科夫天文学设计的最先进的设施。应科院SST-2 M是为即将举行的CTA而开发的小型望远镜演示器。其主要创新在于光学布局，实现了Schwarzschild-Couder配置，并首次得到充分验证。应科院SST-2 M光学系统是切伦科夫天文学双镜望远镜的第一个合格例子。这种配置允许（i）在大的FoV上保持高的光学质量（ii）缩小板尺度，（iii）为焦平面传感器开发新的技术解决方案。本文的目的是介绍应科院SST-2 M望远镜的光学鉴定。通过测量焦平面上离光轴不同距离处产生的点扩散函数的大小，获得了该质量。这些值与设计预期的性能进行了比较。在介绍了地面伽玛天文学之后，讨论了应科院SST-2 M的光学设计和如何实施。此外，用于限定望远镜在整个视场的设置的描述被示出。我们报告的结果，第一-轻光学资格。已经证明了在~10度的大视场中$\sim 10$ arcmin的平坦PSF的所需规格。这些结果验证了设计规范，为切伦科夫伽马射线天文学开辟了一个新的场景，特别是用于探测高能（5 - 300 TeV）伽马射线和CTA宽场观测。
2017-10-11 astro-ph.IM
New optical telescope projects at Devasthal Observatory
Devasthal位于喜马拉雅山的Kumaun地区，正在成为非洲大陆最好的光学天文学站点之一。该地点记录的地面大气视宁度最小值为0.6弧秒，中值为1.1弧秒。目前，一个1.3米的快速（f/4）宽视场（66弧分）光学望远镜正在该地点运行。在不久的将来，与比利时和加拿大合作的4米液体镜望远镜和与比利时合作的3.6米光学望远镜预计将于2013年安装。这些望远镜将由Aryabhatta观测科学研究所运营。3.6米望远镜上的第一批仪器将是内部设计和组装的微弱物体光谱仪和相机。第二代仪器将包括大视场光学成像仪、高分辨率光学光谱仪、积分场单元和光学近红外光谱仪。1.3米望远镜主要用于宽视场测光成像，而液体镜望远镜将看到一个时间限制的操作，在银道面成像半度宽的条带。现场将有一个镀铝厂，为尺寸达3.7米的镜子镀膜。Devasthal天文台及其在主要天文台之间的地理重要性使得它对于需要从地面观测站连续监测可变和瞬态物体的时间紧迫的观测非常重要。介绍了该望远镜的场地特点、扩建计划和现有望远镜的初步结果。
2013-04-09 astro-ph.IM
Layer Oriented Wavefront sensor for MAD on Sky operations
多共轭自适应光学演示器（MAD）已成功地在天空中演示了星定向（SO）和层定向（LO）多共轭自适应光学技术。虽然SO已经实现了使用3夏克哈特曼波前传感器（WFS），我们设计了一个多金字塔WFS的LO。MAD工作台可容纳两个WFS和一个选择镜，允许选择使用哪种传感器。在LO方法中，多达8个金字塔可以放置在尽可能多的参考星上，并且它们的光在两个不同的CCD上光学地共同添加到地面和高层共轭。在本文中，我们讨论了LO调试阶段和天空操作。
2009-11-25 astro-ph.IM
Searching for Fast Optical Transients using VERITAS Cherenkov Telescopes
天文瞬变现象本质上是一个有趣的研究课题。快速光学瞬变（微秒时间尺度）是光学天文学的一个基本未开发的领域，主要是由于大型光学望远镜的超额认购。此外，大多数光学观测使用积分时间为秒级的仪器，因此无法分辨快速瞬变。然而，目前的大气切伦科夫伽马射线望远镜具有巨大的收集区域（例如，VERITAS由四个12米望远镜组成），比任何现有的光学望远镜都要大，并且通常可以在不干扰伽马射线观测的情况下进行此类研究。以下概述了使用切伦科夫望远镜检测光学瞬变的好处，以及VERITAS瞬变检测器（TRenDy）的实现，这是一种基于现场可编程门阵列的专用多通道光度计。数据展示了TrenDy探测瞬态事件的能力，如恒星通过其视野和脉冲星的光学光变曲线。
2012-06-27 astro-ph.HE astro-ph.IM
AnisoCADO: a python package for analytically generating adaptive optics point spread functions for the Extremely Large Telescope
AnisoCADO是一个Python软件包，用于为欧洲极大望远镜（ELT）生成点扩散函数（PSF）的图像。该代码允许用户设置许多最重要的大气和观测参数，这些参数会影响所得到的PSF的形状和斯特雷尔比，包括但不限于：大气湍流廓线、单共轭自适应光学（SCAO）解决方案的引导星位置、差分望远镜光瞳透射率等。https://anisocado.readthedocs.io/en/latest/
2020-06-30 astro-ph.IM
Subaru Telescope -- History, Active/Adaptive Optics, Instruments, and Scientific Achievements
斯巴鲁望远镜是1991年至1999年期间建造的8.2米光学/红外望远镜，自2000年以来一直由日本国家天文台在夏威夷Maunakea山顶地区运行。本文回顾了斯巴鲁望远镜的历史，关键的工程问题，并选择了科学成就。薄主镜的主动光学是望远镜的设计支柱，以提供高成像性能。自适应光学系统利用激光设备产生人造导航星，通过实时消除任何大气湍流效应，将望远镜的视野提高到衍射极限。各种观测仪器，特别是宽视场照相机，使独特的观测研究成为可能。选定的科学课题包括宇宙再电离、弱/强引力透镜、宇宙学参数、原始黑洞、星系的动力学/化学演化/相互作用、中子星合并、超新星、系外行星、原行星盘和太阳系的异常值。最后介绍的是有关夏威夷文化和科学问题的业务统计数据、计划和说明。
2021-05-22 astro-ph.IM
Simulating the optical alignment of the multiconjugate adaptive optics module for the extremely large telescope
用于未来超大望远镜的自适应光学（AO）仪器的特点是具有衍射极限光学质量的先进光学系统。低几何畸变对于高精度天体测量应用也是至关重要的。光学系统的光学对准是仪器集成的关键步骤。由于这些大型仪器相对难以接近，自动对准方法也有利于在重大事件（如特殊维护）后提高仪器的可用性。这些系统的拟议对准的概念进行了描述：值得注意的例子，这是在这里分析的情况下，未来ELT的多共轭AO继电器。为了验证该方法，进行了光线跟踪模拟，详细讨论了结果，包括误差源，这可能会降低对准性能。
2019-03-30 astro-ph.IM
Historic evolution of the optical design of the Multi Conjugate Adaptive Optics Relay for the Extremely Large Telescope
自2009年底A阶段结束以来，用于极大望远镜的多共轭自适应光学中继器的光学设计经历了许多修改。这些修改是由于望远镜设计的演变，性能模拟的结果越来越准确，以及望远镜和客户仪器的光机接口的变化。此外，根据光学制造评估反馈，光学设计相对于以前的版本进行了全局简化。整合、调整、可访问性和维护问题在其发展的最后阶段的设计调整中也发挥了关键作用。本文旨在描述光学设计发展中最重要的步骤，其基本原理一直是拥有一个可行的和强大的仪器，满足所有的要求和接口。在广泛的探索可能的解决方案，所有提出的设计都符合高层次的科学要求，有关的最大残余波前误差和几何失真的出口端口。这项十年一次的工作的成果是在2016年B阶段启动时选择作为基线的设计，随后在调整和维护方面的要求和投入之后进行了轻微修改。
2019-03-18 astro-ph.IM
Monte-Carlo modelling of multi-conjugate adaptive optics performance on the European Extremely Large Telescope
宽视场自适应光学系统的性能取决于输入设计参数。在这里，我们研究的性能的多共轭自适应光学系统设计的欧洲极大望远镜，使用端到端的蒙特卡罗自适应光学仿真工具，DASP。我们考虑的参数，如激光引导星的数量，钠层的深度，波前传感器的像素规模，变形镜的数量，镜共轭和致动器间距。我们提供可以节省成本的潜在领域，并研究性能和成本之间的权衡。我们的结论是，一个6激光制导星系统使用3 DM似乎是一个甜蜜点的性能和成本的妥协。
2015-08-11 astro-ph.IM
Integrated optics interferometric four telescopes nuller
调零干涉测量法已被确定为探测太阳系外行星的一种有竞争力的技术。该技术包括将相位不同的望远镜对结合起来，有效地消除明亮恒星的光线，并揭示伴星的暗淡光芒。我们已经制造并测试了单色光的集成光学组件，它结合了一个线性阵列的4个望远镜在零模式设想的天使和狼（1997年）。我们的测试台模拟天空中恒星的运动。测试表明，调零缩放为基线延迟的四次方。
2014-05-26 astro-ph.IM
Optical design of the laser launch telescope via physical optics theorem for Laser Guide Star Facility
激光导星装置（LGSF）是大型地基望远镜自适应光学系统的重要组成部分，其目标是在钠层产生多颗激光导星。LGSF系统采用激光发射望远镜将高斯光束以较小的光束尺寸投射到钠层上来实现这一要求。由于激光远距离传输的衍射和干涉效应，传统的基于几何光学机理的光学设计无法实现预期的激光传输。本文提出了一种基于物理光学原理的激光发射望远镜光学系统设计方法，以在大气钠层产生可接受的光斑。此外，基于物理光学传播的公差分析方法也被证明是必要的，以优化系统的仪器性能。数值计算结果表明，考虑物理光学传输的光学设计在许多场合，特别是激光传输系统中是非常有价值的，甚至是必要的。
2021-02-18 astro-ph.IM physics.optics
First-light images from low dispersion spectrograph-cum-imager on 3.6-meter Devasthal Optical Telescope
一个低色散摄谱仪暨成像仪已经在奈尼塔尔的ARIES开发和组装。摄谱仪的光学设计包括一个准直器和一个缩焦器，将来自3.6米Devasthal光学望远镜的f/9光束转换为近f/4.3光束。该仪器能够在350-1050 nm波长范围内进行宽带成像、窄带成像和低分辨率（λ/Δλ<2000）狭缝光谱。一个封闭的循环低温冷却的电荷耦合器件相机，也组装在ARIES，被用作光谱仪的主要成像设备。从望远镜上的摄谱仪得到的第一幅图像表明，它的视极限性能没有任何明显的光学像差。用该摄谱仪拍摄的Abell 370星系团的i波段图像显示了低至~25等的微弱源，从摄谱仪获得的天体源的光谱的质量和灵敏度符合3.6米望远镜的预期。一些新的观测模式，如偏振测量、快速成像和大气参数监测，正在被纳入光谱仪。使用测试装置，从望远镜中检测到来自蟹状星云脉冲星的单光脉冲。摄谱仪是3.6米望远镜的主要后端仪器之一，用于对天体进行高灵敏度观测。
2019-02-15 astro-ph.IM
High Contrast and High Angular Imaging at Subaru Telescope
斯巴鲁望远镜的自适应光学项目涵盖了广泛的能力领域，从在20弧分FOV范围内提供部分校正的地面层自适应光学（GLAO）到用于系外行星成像的极端自适应光学（ExAO）。在本文中，我们描述了斯巴鲁极端自适应光学自适应光学（SCExAO）系统及其仪器模块提供的当前和即将到来的窄视场能力，以及即将到来的3000执行器升级的Nasmyth AO系统。
2022-08-03 astro-ph.IM
Looking for fast optical bursts from FRB121102: case study for a small telescopes with sub-second temporal resolution
为了评估小型望远镜在高时间分辨率天体物理学研究中的潜力，我们在Ondjejov天文台的50 cm D50望远镜上观测了FRB~121102重复快速射电暴源的场。在三个晚上的观测中，我们没有发现任何来自光源的光学耀斑，这使我们能够将10 mJy的亮度上限为可能的快速光学事件的时间尺度为10 ms。我们还表征了视亮度稳定性的一个领域的明星在同一时间尺度上，以调查潜在的这种望远镜检测微弱的光学变化的亚-第二时间尺度。
2019-09-01 astro-ph.HE astro-ph.IM
Active optics Shack-Hartmann sensor: using spot sizes to measure the seeing at the focal plane of a telescope
在望远镜焦点处的实时视宁度估计现在被强烈强调，因为这一知识实际上驱动自适应光学系统和仪器操作方面的尺寸。在这种情况下，我们研究了使用主动光学Shack-Hartmann（AOSH）传感器图像来提供视宁度的准确估计的兴趣。AOSH实际上提供了长曝光点PSF-在望远镜焦点的关键位置-与视线中的大气视宁度直接相关。虽然AOSH传感器不指定测量光斑大小，但斜率，我们表明，从AOSH图像可以得到一个专门的算法，准确的看到估计。系统地分析了两种算法对各种参数的敏感性和比较，表明通过适当的手段可以获得有效的视宁度估计。
2012-01-11 astro-ph.IM
Increasing the sensitivity of stellar intensity interferometry with optical telescopes: First laboratory test of spectral multiplexing
本研究通过五通道光谱复用技术初步测试了混沌光源的强度关联，证实信噪比提升与理论一致，旨在证明该技术可扩展并提升光学望远镜恒星强度干涉术的灵敏度。
2024-11-13 astro-ph.IM
Software solutions for numerical modeling of wide-field telescopes
本文提出了一个集成的建模软件来分析宽视场望远镜的PSF受失调。即使是望远镜光学系统中相对较小的未对准也会通过引入大的像差而显著恶化图像质量。特别是，宽视场望远镜受到这些误差的严重影响，因此通常采用闭环主动光学系统进行连续校正，而不是进行零星的对准程序。通常，在光学设计过程中使用Zemax OpticStudio等光线追踪软件来准确分析系统。然而，光学系统的分析模型是优选的，当望远镜的PSF必须快速重建算法的目的。在这里，分析模型是通过混合方法导出的，并在定制软件包中开发，该软件包被设计为通用和灵活的，以适应不同的光学配置。首先，利用Zemax OpticStudio API，将光线跟踪软件集成到Matlab管道中。这允许通过自动模拟各种未对准工作条件下的系统响应来执行统计分析。然后，使用所得到的数据集来填充描述模型的参数的数据库。
2021-12-13 astro-ph.IM
DOTIFS: a new multi-IFU optical spectrograph for the 3.6-m Devasthal optical telescope
Devasthal Optical Telescope Integral Field Spectrograph（DOTIFS）是一种新的多目标积分场光谱仪（IFS），由印度浦那的大学间天文和天体物理中心（IUCAA）设计和制造，用于由Aryabhatta观测科学研究所（ARIES）建造的3.6米Devasthal Optical Telescope（DOT）的卡塞格伦侧端口。它主要用于研究附近星系中电离气体、恒星形成和H II区的物理和运动学。就多IFU、内置展开系统和高通量而言，它是一种新型仪器。它由一个放大镜，16个积分场单元（IFU）和8个光谱仪组成。每个IFU由微透镜阵列和光纤组成，具有7.4“x 8.7”的视场，144个spectrum元件，每个采样0.8“六边形孔径。使用说明书可通过展开系统分布在望远镜侧端口的8“直径焦平面上。光纤将光从IFU传输到光谱仪。八台相同的全折射专用摄谱仪将在370- 740 nm波长范围内产生2,304 R~1800光谱。体相位全息光栅的选择，使更小的光学和获得高吞吐量。包括望远镜的仪器的总吞吐量预计平均为27.5%。观测技术、数据模拟器和简化软件也在开发之中。目前，概念和基线设计审查已经完成。其中一些部件已经采购。该仪器预计将于2016年首次亮相。
2018-10-08 astro-ph.IM
Optimum telescope focal ratios for microlens-to-fiber coupled integral field spectrographs
我们描述了最佳的望远镜焦距比的两个元素，三个表面，远心图像传输微透镜光纤耦合积分场单元内的微光学制造和光学像差的约束。我们从第一原理出发建立了微光学系统光学参数的广义解析描述。我们发现，光学性能，包括所有的像差，设计约束的分析模型，只考虑球面像差和衍射匹配的光线跟踪软件，如Zemax优化的设计的+/-4%。分析模型不需要任何妥协的可用清晰的光圈;约90%的六边形微透镜的机械孔径可用于光收集。以f/3.5馈电的200μm芯光纤的最佳望远镜f比在f/7和f/12之间。我们发现最佳的望远镜的焦比的变化作为光纤芯直径和光纤输入光束速度的函数。f/8的望远镜焦比将支持最大范围的光纤直径（100至500μm）和光纤注入速度（f/3至f/5）。望远镜和小透镜耦合光纤的优化与高效率专用巡天望远镜的设计相关，并且与通过引入聚焦宏观光学器件以匹配仪器输入要求来改造现有设施相关。
2022-04-19 astro-ph.IM
Sky coverage for Layer Oriented MCAO: a detailed analytical and numerical study
多共轭自适应光学在天文学中的未来发展的关键之一是对大部分天空进行校正。天空覆盖率代表了现有单参考自适应光学系统的极限之一。多共轭自适应光学允许克服由于小的校正视场和面向层的方法（特别是通过其多视场版本）而导致的限制，增加了使用也非常微弱的恒星来引导适应系统的可能参考的数量。在本文中，我们研究的天空覆盖问题的面向层的情况下，使用数值和解析方法。考虑到一个恒星目录和恒星光度分布函数，我们运行了大量的数值模拟序列，使用面向层的模拟工具（LOST）。此外，我们在几种情况下进行了详细的优化过程和相对完整的模拟，以实现更好的性能，在这些特定的条件下所考虑的系统。通过这种方式，我们可以检索数值模拟情况的分布，该分布允许相对于性能参数（如斯特列尔比）和科学场大小来计算天空覆盖。
2009-12-01 astro-ph.IM
Optimizing the accuracy and efficiency of optical turbulence profiling using adaptive optics telemetry for extremely large telescopes
地面望远镜上的先进自适应光学（AO）仪器需要精确了解作为高度函数的大气湍流强度。该信息有助于点扩散函数重建、AO时间控制技术，并且是宽场AO系统所需的，以优化所观察到的波前的重建。大气的多变性使得实时测量光学湍流廓线变得重要。该测量可以通过将解析生成的协方差矩阵拟合到Shack-Hartmann波前传感器（SHWFS）质心的互协方差来执行。在这项研究中，我们探讨了减少交叉协方差数据点的协方差地图感兴趣区域（ROI）的好处。还介绍了一种使用协方差图ROI来测量和补偿SHWFS未对准的技术。我们比较的协方差矩阵和地图ROI光学湍流轮廓使用模拟和天空数据从加那利群岛，AO演示的4.2米威廉赫歇尔望远镜，拉帕尔马的准确性。对天空的CANARY结果进行了比较，从立体SCIDAR-一个专用的高分辨率光学湍流剖面仪同期配置文件。结果表明，协方差图ROI优化AO遥测光学湍流剖面的精度。此外，我们表明，协方差图ROI减少了一个非常大的望远镜规模的系统的拟合时间的一个因素的72。我们开发的用于收集所有呈现结果的软件包现在是开源的。
2019-01-17 astro-ph.IM
Characterizing Vibrations at the Subaru Telescope for the Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics instrument
振动是地基仪器中图像退化的主要来源，特别是对于高对比度成像仪器。振动降低了自适应光学系统提供的校正质量，模糊了科学图像，降低了大多数科学模块的灵敏度。我们研究了振动使用斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学（SCExAO）仪器在斯巴鲁望远镜，因为它是最振动敏感的系统安装在望远镜上。我们观察到所有目标的振动，通常在低频率，低于10赫兹。使用望远镜上的加速度计，我们证实这些振动是由望远镜本身引入的，而不是仪器。经确定，它们与望远镜驱动系统编码器的俯仰角有关，包括高度和方位角，频率与望远镜的旋转速度成比例地变化。另一个强烈的振动被发现在望远镜的高度轴，在过境的目标，当高度旋转速度低于0.12 arcsec/s的时间。这些振动被望远镜的10赫兹控制回路放大，特别是在4到6赫兹之间的区域。在这项工作中，我们证明了一个准确的表征的频率的望远镜振动只使用坐标-赤经和赤经-的目标，并提供了一种手段，我们可以预测他们的任何望远镜指向。这将是一个强大的工具，可以使用更先进的波前控制算法，特别是预测控制，使用有关干扰的信息来计算最佳校正。
2018-09-21 astro-ph.IM
Faulty actuator tolerance in deformable mirrors for Extremely Large Telescope multi-object adaptive optics
在即将到来的超大望远镜上使用多目标自适应光学系统的计划仪器需要大量的高阶可变形反射镜。这些装置是显著的成本驱动因素，特别是如果关于故障致动器的数量的规格是严格的。在这里，我们调查自适应光学性能的影响，这样的故障致动器，并得出结论，多远的故障致动器规格（因此成本）可以放宽，而不会有显着的影响自适应光学性能。我们还提供了使用现有的变形镜的故障致动器的地图的性能估计。我们使用端到端的Monte Carlo自适应光学模拟代码的故障致动器的影响。我们发现，致动器卡在一个固定的高度以上的变形镜表面，致动器之间的$1--2\%$可以发生故障之前，显着的性能下降。对于耦合到最近邻居的致动器，在\ao性能开始受到影响之前，高达约$5\%$可能发生故障。
2014-02-14 astro-ph.IM
Assembly and testing of Ground Layer Adaptive Optics (GLAO)for ARIES Telescopes
本研究为ARIES望远镜组装并部署GLAO仪器，通过快速波前斜率测量与软件控制玻璃板倾斜校正，显著改善了两个台站的近地层视宁度和恒星成像清晰度。
2024-01-19 astro-ph.IM
Multi-Conjugate Adaptive Optics Simulator for the Thirty Meter Telescope: Design, Implementation, and Results
介绍了一种多共轭自适应光学（MCAO）系统模拟平台HeNOS（Herzberg NFIRAOS Optical Simulator）。开发HeNOS是为了验证30米望远镜MCAO系统的性能，以及展示未来AO发展的关键技术。在本文中，我们专注于描述的30米望远镜AO系统的规模下降到一个实验台的参数的推导，并解释这些参数是如何实际实施的光具座。在参考其他论文了解使用HeNOS的AO技术开发的详细信息时，我们介绍了HeNOS的功能，特别是HeNOS目前提供的三种不同的单共轭AO模式：具有Shack-Hartmann波前传感器的激光引导星AO，具有金字塔波前传感器的自然引导星AO，以及激光引导星AO，其在Shack-Hartmann上具有通过在自然引导星上的真值波前感测校正的钠斑伸长。激光断层扫描AO和最终MCAO正在准备在不久的将来实施。
2018-09-14 astro-ph.IM
Laboratory and telescope demonstration of the TP3-WFS for the adaptive optics segment of AOLI
AOLI（Adaptive Optics Lucky Imager）是一种结合了自适应光学（AO）和Lucky Imaging（LI）技术的先进仪器，其目的是在中大口径地面望远镜上获得可见光波段的衍射极限图像。奥力的核心创新是开发和使用新的TP 3-WFS（双瞳孔平面位置波前传感器）。TP 3-WFS在可见波段工作，代表了对经典波前传感器（如Shack-Hartmann WFS（SH-WFS））的进步，因为它理论上可以使用较暗的自然参考星，这最终将为使用这种新传感器的AO仪器提供更好的天空覆盖。本文介绍了软件，算法和程序，使AOLI成为第一个天文仪器进行实时自适应光学校正的望远镜与这种新型的WFS，包括第一个控制相关的结果在威廉赫歇尔望远镜（WHT）。
2017-01-28 astro-ph.IM
ROBAST: Development of a ROOT-Based Ray-Tracing Library for Cosmic-Ray Telescopes and its Applications in the Cherenkov Telescope Array
我们已经开发了一个非顺序的光线追迹模拟库，基于ROOT的光线追迹模拟器（ROBAST），其目的是广泛应用于宇宙线（CR）和伽马射线望远镜的光学模拟。该库是用C++编写的，并充分利用了ROOT框架的几何库。尽管光学模拟在CR实验中很重要，但目前还没有可在社区中广泛使用的光线跟踪模拟开源软件。为了减少不同研究小组开发多个光线跟踪模拟器所需的大量工作，我们已经成功地使用ROBAST多年来为切伦科夫望远镜阵列（CTA）进行光学模拟。在CTA的六个拟议望远镜设计中，ROBAST目前用于三个望远镜：一个Schwarzschild-Couder（SC）中型望远镜，一个SC小型望远镜和一个大型望远镜（LST）。ROBAST还用于模拟和开发LST焦平面的六边形聚光器。充分利用ROOT几何库和额外的ROBAST类，我们能够构建通常用于CR实验和地基伽马射线望远镜的复杂光学几何。我们介绍了ROBAST和它的功能开发的CR实验，并展示了CTA的几个成功的应用。
2015-12-14 astro-ph.IM
The optical calibration system for the CTAO North Large Sized Telescope
本文介绍了CTAO北方大尺寸望远镜的光学校准系统，重点阐述其用于监测并保持切伦科夫光光子通量稳定恒定的设计与实现。
2025-09-19 astro-ph.IM
Exoplanets in reflected starlight with dual-field interferometry and a fifth Unit Telescope at VLTI
Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；LIRA, Observatoire de Paris, PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris（巴黎天文台 LIRA 实验室，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
本文提出通过增加第五单位望远镜和双场干涉仪，优化VLTI以提高反射光中系外行星的探测能力。
2025-12-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
Opto-Mechanical Design of ShaneAO: the Adaptive Optics System for the 3-meter Shane Telescope
卡塞格伦安装的自适应光学仪器对光机设计提出了独特的挑战。稳定性的弯曲和温度公差比那些看到有限的仪器更严格。该标准要求特别注意材料特性和安装技术。本文讨论了机械设计，以满足光学功能的要求。其中一个关键的考虑因素是使引力变形（随望远镜方向而变化）保持在光学误差预算范围内，或者确保我们可以通过保持可预测的弹性行为来补偿转向镜。在这里，我们看看几种情况下，变形预测与有限元分析和赫兹变形分析，并进行了测试。还将讨论用于解决热变形补偿而不使用低CTE材料的技术。
2014-07-30 astro-ph.IM
A Design Study on Adaptive Primaries for 1-2 Meter Class Telescopes
自适应光学（AO）提供了一个机会，以稳定的图像和最大限度地提高空间分辨率可实现的地面望远镜通过消除由于大气的失真。通常情况下，可变形反射镜被集成到次镜和科学仪器之间的光路中，有时也被集成到望远镜中作为自适应次镜，但是由于大幅面可变形反射镜技术的成本和复杂性，将可变形反射镜作为望远镜的主镜一直没有得到很大程度的研究。近年来，该技术得到了改进，使得可变形主镜成为实现更高致动器密度和简化测试和部署自适应光学系统的可行途径。我们提出了一个案例研究，探讨集成的自适应光学系统使用的主镜的望远镜在小型到中型望远镜的好处和权衡。
2021-07-29 astro-ph.IM
Tiling strategies for optical follow-up of gravitational wave triggers by wide field of view telescopes
双中子星是引力波和电磁波联合天文学最有希望的候选者之一。本工作的目标是研究利用引力波定域双星中子星系统的策略，利用宽视场光学望远镜寻找电磁对应物。我们研究了在模拟的2015-16引力波事件上扫描引力波天空定位的各种策略。我们提出了一个最佳的平铺策略，将确保最经济的覆盖范围的引力波天空定位，同时牢记瞬态光学天文学的现实约束。我们的分析表明，所提出的平铺策略提高了天空定位覆盖朴素的轮廓覆盖方法。对于大视场望远镜的观测，或者对于引力波天空定域概率分布置信区间较小的观测，这种改善更为显著。接下来，我们研究了望远镜阵列的平铺策略的性能，并将其性能与单片巨型视场望远镜进行比较。我们观察到，将望远镜的视场分布到多个望远镜的阵列中，在2016年的定位中，当扫描大约100平方米时，覆盖效率比单个大FOV望远镜显著提高了50%。度最后，研究了不同类型望远镜的光学对应探测能力。在我们对一系列宽视场望远镜的分析中，我们发现在牺牲定位覆盖率的情况下，探测性能有所改善，以便为非常大的视场-小孔径望远镜实现更大的观测深度，特别是如果光学对应物的固有亮度较弱。
2016-05-24 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Optical design of a multi-object fiber-fed spectrograph system for Southern Spectroscopic Survey Telescope
南方分光巡天望远镜（SSST）是中国计划在未来几年内在智利建造的宽视场分光巡天望远镜。多目标光纤摄谱仪作为一种天文光谱测量仪器，是SSST最重要的科学仪器之一。在本文中，我们提出了一个推荐的光学设计的MOFFS系统的基础上的体积相位全息光栅（VPHG）。详细阐述了整个设计思想和过程，包括确定初始结构的解析方法、VPHG和摄像机组的优化过程。最后得到的光谱仪的数值结果表明，在整个工作波段和视场范围内具有较高的透射比和良好的成像质量。本文提出的设计方法可为分光巡天望远镜的MOFFS设计提供参考。
2021-02-18 astro-ph.IM physics.optics
Contrast performance of an 8m off-axis, segmented space telescope equipped with an adaptive optics system
Astro 2020年十年期巡天建议使用红外、光学、紫外（IR/O/UV）望远镜，其内接直径为$\sim$ 6米，并配备日冕仪，以便直接对主星宜居带中的系外地球成像。如此大小的望远镜可能需要分段折叠，然后由当前的运载火箭携带。然而，分段主镜在科学操作期间引入了额外的中间空间频率光学波前不稳定性的可能性，这将降低日冕仪的性能。具有波前传感和控制（WS\&C）系统的日冕仪可以在高时间频率（$>$ 1Hz）下以皮米精度稳定波前。在这项工作中，我们研究了一组现实的像差的有限元模型的基础上稍大（8米外切，6.7米内切直径）分段望远镜与其有效载荷。我们建立了一个自适应光学（AO）系统的数值模型来计算后AO残差。然后，残差输入涡旋日冕仪的端到端模型。我们报告了长曝光对比度，并讨论了自适应光学系统在旗舰任务成功的整体效益。
2022-08-17 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Global Prospective of the Indian Optical and Near-Infrared Observational Facilities in the Field of Astronomy and Astrophysics: a review
本文综述了由于光机、电子学和计算机科学领域的最新技术发展而引起的全球地面光学和近红外天体物理观测设施的现代化和发展。哈勃太空望远镜（HST）和斑点和自适应地面成像已经获得了优于0.1角秒角分辨率的图像，使天体在过去二十年中至少接近我们10倍。从光收集的角度来看，近年来，基于最新技术建造大尺寸（孔径超过5米）地面光学和近红外望远镜已经变得经济。因此，目前世界上正在使用几台8-10米口径的地基光学和近红外望远镜进行天体观测，三台25-40米口径的正在设计阶段，一台100米口径的望远镜正在计划制造中。在印度，最大尺寸的光学和近红外望远镜是位于奈尼塔尔Devasthal的现代3.6米望远镜。然而，由于其地理位置，现有的配备现代后端仪器的印度中型望远镜具有全球重要性。最近，印度政府批准了印度参与30米望远镜项目。
2016-07-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Polarization rotation through differential transmission in refractive CMB telescopes identified using a hybrid physical optics method
University of Iceland（冰岛大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
本研究通过混合物理光学方法发现折射CMB望远镜中因抗反射涂层差分传输导致的偏振旋转问题，并揭示其对偏振测量的影响。
2026-01-07 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.optics
