PRAXIS: a low background NIR spectrograph for fibre Bragg grating OH suppression
光纤布拉格光栅（FBG）OH抑制能够大大减少近红外光谱仪看到的明亮天空背景。通过在光进入摄谱仪之前以高分辨率滤除气辉发射线，该技术防止从发射线散射到线间区域，从而减少所有波长的背景。为了充分利用这种天空背景的减少，摄谱仪必须有非常低的仪器背景，使它保持天空噪声限制。原型GNOSIS系统的模拟和实际经验都表明，为更高的天空背景水平设计的现有光谱仪将无法充分利用天空背景减少。因此，我们提出了PRAXIS，一种专门为此目的而优化的光谱仪。PRAXIS概念是用于J和H波段的光纤馈入、完全低温、固定格式光谱仪。暗电流将通过使用最新一代的近红外探测器最小化，而热背景将通过使用低温光纤狭缝减少。优化的光谱格式和高通量体相位全息光栅的使用将进一步提高灵敏度。我们的建议是一个模块化的系统，包括可更换的前光学单元，积分场单元和OH抑制单元，使PRAXIS作为一个访问者的仪器上的任何大型望远镜，并使新的发展FBG OH抑制被纳入，因为他们变得可用。作为一个高性能的光纤光谱仪，PRAXIS也可以作为其他天文光子技术的测试平台。
2013-01-07 astro-ph.IM
GNOSIS: the first instrument to use fibre Bragg gratings for OH suppression
GNOSIS是一种原型天文光子仪器，它利用由光纤布拉格光栅和光子灯组成的OH抑制光纤来抑制1.47-1.7微米之间的103个最亮的大气发射双峰。GNOSIS在3.9米英澳望远镜上使用IRIS 2摄谱仪，以展示OH抑制纤维的潜力，但也可能与任何望远镜和摄谱仪组合使用。与以前的大气抑制技术不同，GNOSIS在色散之前以纯粹取决于波长的方式抑制线路。我们目前的仪器设计和报告的结果，实验室和天空测试从调试。虽然这些测试证明了OH抑制纤维的高通量和对天际线的优异抑制，但令人惊讶的是，GNOSIS没有产生线间背景的显著降低，并且GNOSIS和IRIS 2的灵敏度与IRIS 2大致相同。目前还不清楚行间背景没有减少是由于物理源还是系统误差，因为观测结果是探测器噪声主导的。OH抑制光纤可能会在自适应光学或更高的水平上影响地基天文学。然而，直到线间背景的明显减少和灵敏度的相应增加被证明，与光纤馈送光谱仪配对的优化的OH抑制光纤将至少在低分辨率下提供真正的益处。
2013-04-11 astro-ph.IM
Mitigating Modal Noise in Multimode Circular Fibres by Optical Agitation using a Galvanometer
针对多模光纤中模态噪声限制径向速度精确测量的问题，提出利用振镜光学扰动抑制模态噪声的新技术，在四种光纤上测试，其中GI50t以约5%光损失实现约60%噪声抑制，方案易用且可应用于光纤馈送光谱仪。
2023-12-28 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
A small actively-controlled high-resolution spectrograph based on off-the-shelf components
我们提出了一个原型的设计和测试的基础上，主动控制的光纤馈电双程设计的面内阶梯光栅光谱仪。该系统的目标是小而高效，具有最少数量的光学表面-目前是准直器/相机透镜，交叉色散棱镜，光栅和反射器，以将光发送到检测器。它由目录光学元件制成，尺寸约为20 x30 cm。它在光学范围内工作，分辨率> 70，000。摄谱仪由分叉光纤馈电，其中一根光纤连接到望远镜，另一根光纤用于同时提供钍氩光照明以进行波长校准。对探测器上的弧线位置进行实时处理，利用商业自动导航软件将弧线位置作为导航星。引导软件将任何所需的调整发送到机械压电致动器，该致动器移动反射镜，将光发送到相机，以消除弧线位置的任何漂移。使用sCMOS探测器的当前配置在标准实验室环境中提供相当于4 m/s的3.5毫像素的精度。
2020-11-20 astro-ph.IM
Comparing modal noise and FRD of circular and non-circular cross- section fibres
模态噪声是光纤引入测量的常见噪声源，并且对于光纤馈送光谱仪器特别重要，尤其是对于高分辨率测量。该噪声源可限制信噪比并危害光子噪声受限数据。本工作的主题是比较几种常用的光纤的模态噪声和焦距比退化（FRD）的测量。我们研究了一个简单的机械扰频方法（excenter）对FRD和模态噪声的影响。使用Polymicro Technology（FBP-Series）的直径为100、200和300 μm的圆形和八边形光纤以及CeramOptec的方形和矩形光纤进行测量。对同一纤维样品的FRD测量作为波长的函数进行。此外，我们取代了圆形纤维的STELLA中阶梯光栅光谱仪（SES）在特内里费岛的八角形，并发现在678 nm的SNR增加了1.6倍。实验结果表明，大振幅、低频率的偏心不影响FRD，但能有效地降低模态噪声，最高可达180%。
2015-11-30 astro-ph.IM astro-ph.SR
On-sky Fibre-Target-Alignment of the 4MOST instrument: calibration and performance
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam（波茨坦阿诺德·爱因斯坦天体物理研究所）；Landessternwarte Heidelberg（海德堡州立天文台）；Australian Astronomical Optics, Faculty of Science and Engineering, Macquarie University（麦考瑞大学科学与工程学部澳大利亚天文光学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
本文描述了4MOST光谱巡天设施的光纤-目标对准（FTA）校准流程和性能验证，实现了约16微米（0.27角秒）RMS的对准精度，远超设计要求。
2026-06-29 astro-ph.IM
A Compact Spectrograph to Search for Extrasolar Planets
迄今为止，用来搜寻太阳系外行星的最成功的方法是径向速度技术，其中测量到的恒星辐射的周期性变化为轨道行星提供了证据。这种方法已被用于大型望远镜和大型昂贵的仪器，只能使每颗恒星的观测时间很短。我们已经开发出一种紧凑的光谱仪，由一个或几个单模光纤，避免了复杂的光纤扰频或气体吸收细胞校准的需要。原则上，这将使在未来几年内围绕明亮恒星的行星搜索成为可能。我们的目标是为寻找类地行星的大型小型望远镜网络铺平道路。在分辨率为R~50000时，我对这台摄谱仪进行了表征，确定了它的稳定性和同时校准源所需的保真度。
2013-08-10 astro-ph.IM
First demonstration of OH suppression in a high efficiency near-infrared spectrograph
地面近红外天文学受到高层大气中OH分子振转衰变产生的大气发射谱线森林的严重阻碍。这些线条的极端亮度，以及它们的空间和时间变化，使得精确的天空减法变得困难。用OH抑制仪器选择性地过滤这些谱线一直是近红外光谱的长期目标。我们以前已经表明了光纤布拉格光栅与光子灯笼相结合，实现OH抑制的功效。在这里，我们报告的PRAXIS，一个独特的近红外光谱仪，是优化的OH抑制与光纤布拉格光栅。我们第一次表明，OH抑制（任何类型）是可能的高整体吞吐量（18%的端到端），并提供OH抑制的相对优势的例子。
2020-01-13 astro-ph.IM
Early Commissioning Results of Slit Mask Integral Field Units on the Southern African Large Telescope
本文报告了南非大望远镜RSS光谱仪用狭缝掩模积分场单元SMI-200的实验室表征与天光调试性能，该IFU覆盖18×23角秒视场，光谱分辨率可达2400至10000，并展望了红端臂与近红外光谱仪协同实现蓝端至近红外波长覆盖的能力。
2024-07-01 astro-ph.IM
HERMES at Mercator, competitive high-resolution spectroscopy with a small telescope
HERMES是一台光纤馈入的高分辨率（R=85000）中阶梯光栅摄谱仪，具有良好的稳定性和出色的吞吐量，是拉帕尔马1.2米墨卡托望远镜的主力仪器。HERMES的目标是建立关于可变恒星现象的高质量数据的时间序列，主要用于星震学和双星演化研究。在本文中，我们介绍了HERMES项目，并讨论了仪器的设计，性能和未来的升级。我们还提出了一些结果的头四年的HERMES观测。我们说明了小型望远镜的价值，配备了高效的仪器，高分辨率光谱。
2013-10-19 astro-ph.IM
4MOST Low Resolution Spectrographs Characterization in Chile
Universite Claude Bernard Lyon 1, CRAL UMR5574, ENS de Lyon, CNRS（里昂第一大学，CRAL UMR5574，巴黎高等师范学院，法国国家科学研究中心）；Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)（波茨坦莱布尼茨天体物理研究所）；European Southern Observatory (ESO)（欧洲南方天文台）
本文介绍了2025年10月完成的智利ESO帕拉纳尔天文台4MOST低分辨率光谱仪的测试、安装与技术调试，详述其性能参数及组装集成细节，满足顶级科学要求。
2026-09-02 astro-ph.IM
Maunakea Spectroscopic Explorer Low Moderate Resolution Spectrograph Conceptual Design
Maunakea光谱探测器（MSE）项目计划将现有的3.6米加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）替换为10米级专用宽视场高度复用光纤馈电光谱设施。MSE旨在解决基础科学问题，从恒星和恒星系统的起源，早期的星系考古学，宇宙时间的星系演化，到宇宙学和暗物质和暗能量的性质。MSE将是未来许多重要的光度测量和天体测量测量的主要后续设施，也是多波长宇宙研究的主要组成部分。MSE基于主焦点望远镜概念，可照亮3200根或更多光纤。这些光纤被送入低中分辨率（LMR）光谱仪和高分辨率（HR）。LMR将在360至950 nm的波长范围内提供R>2500和R>5000的2种分辨率模式，并在950 nm至1300 nm的带宽上提供R>3000的分辨率。H波段也可能被1450至1780 nm范围内的第二NIR模式覆盖。HR在360至600 nm波长范围内的分辨率为R>39000，在600至900 nm带宽内的分辨率为R>20000。本文介绍了2017年6月举行的概念设计审查后的LMR设计。它侧重于仪器的总体概念，光学和机械设计。它描述了相关的初步预期性能，特别是关于光学和热性能。
2018-07-23 astro-ph.IM
Veloce Rosso: Australia's new precision radial velocity spectrograph
Veloce是一台用于3.9米英澳望远镜的超稳定光纤R4阶梯光栅摄谱仪。第一个投入使用的通道Veloce 'Rosso'利用多种低成本设计创新，以<1 m/s的精度获得类太阳和M矮星的多普勒速度。该光谱仪具有非对称白瞳格式，光束直径为100 mm，在580-950 nm范围内为Rosso通道提供R> 75，000光谱。同时校准是由一个单一的模式脉冲激光频率梳串联与传统的弧光灯。一束19个物体纤维提供了一个2.4”的视场，用于从AAT站点对恒星目标进行全面采样。Veloce安装在双环境外壳中，可将正气压保持在+/-0.3 mbar的稳定性，在光具座上的热稳定性为+/-0.01 K。我们提出了一个技术概述和早期的性能数据，从澳大利亚的下一个主要的光谱机器。
2018-07-05 astro-ph.IM
The Sydney-AAO Multi-object Integral field spectrograph (SAMI)
我们展示了一种新的技术，结合了多目标光谱仪的功率与积分场光谱仪（IFS）的空间复用优势。悉尼-澳大利亚天文台多目标IFS（SAMI）是英澳望远镜（AAT）的一个原型宽视场系统，允许在1度直径的视场内部署13个成像光纤束（“六束”）。每个六束包括61个轻熔多模光纤，减少了包层，并产生75%的填充因子。每个光纤芯直径在天空上对着1.6弧秒，每个六束具有15弧秒直径的视场。光纤被馈送到灵活的AAOmega双光束光谱仪，该光谱仪可以在光谱（3700- 9500 A）的光谱分辨率范围（R=lambda/delta（lambda）~ 1700-13000）下使用。我们提出的第一个光谱结果与SAMI的星系样品在z~0.05。我们讨论了在更宽的视场上以更高的复用率实现六束的前景，以便对10^4到10^5个星系进行空间分辨的光谱调查。
2011-12-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
HIRES, the high-resolution spectrograph for the ELT
HIRES将是欧洲极大望远镜在光学和近红外波长的高分辨率摄谱仪。它由三台光纤光谱仪组成，波长覆盖范围为0.4-1.8 mic（目标为0.35-1.8 mic），光谱分辨率约为100，000。光纤馈送允许HIRES具有几种可互换的观察模式，包括SCAO模块和NIR中的小型衍射限制IFU。因此，它将能够在视宁度和衍射极限模式下工作。ELT-HIRES拥有广泛的科学案例，几乎涵盖了天体物理学甚至基础物理学的所有研究领域。一些顶级的科学案例将是探测来自系外行星大气层的生物特征，寻找第一代恒星（PopIII）的指纹，测试自然基本耦合的稳定性，以及直接探测宇宙加速。HIRES联盟由来自14个国家的30多个研究所组成，组成了一个由200多名科学家和工程师组成的团队。
2020-11-24 astro-ph.IM
ANDES, the high resolution spectrograph for the ELT: science goals, project overview and future developments
ANDES是ELT的高分辨率光谱仪，覆盖0.4-1.8微米波长，旨在探测系外行星生物特征、研究恒星与宇宙学，由国际联盟建设。
2024-07-19 astro-ph.IM
