The atmospheric dispersion corrector for the Large Sky Area Multi--object Fibre Spectroscopic Telescope (LAMOST)
大天区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）是世界上最大的（孔径4米）宽视场望远镜，配备了最多的光纤（4000根）。对于LAMOST North和LAMOST South，FOV分别为5度和3.5度，线性直径分别为1.75 m和1.22 m。提出并设计了一种新型的LAMOST大气色散校正器。它是由许多透镜-棱镜条组成的分段透镜。虽然它很大，但其厚度仅为12 mm，从而避免了获得大光学玻璃的困难，并且ADC引起的像差很小。沿光轴移动该分块透镜，可以获得不同的色散。讨论了ADC狭缝对衍射能量分布和光阻的影响。对ADC引起的像差进行了计算和讨论。所有这些结果都是可以接受的。这种ADC也可以用于其他光纤光谱望远镜，特别是那些具有非常大的FOV的望远镜。
2011-10-24 astro-ph.IM
Design of an atmospheric dispersion corrector and double scrambler for improved fiber coupling and illumination uniformity for the HET HRS
McDonald Observatory, The University of Texas at Austin（麦克唐纳天文台，德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文为HET-HRS升级设计静态大气色散校正器与双扰模器，降低残余色散至0.42角秒内，改善光纤耦合与照明均匀性，提升系统光学性能。
2026-09-16 astro-ph.IM
Characterization of the Atmospheric Dispersion Corrector of the Gemini Planet Imager
大气色散校正器（ADC）使用双棱镜布置来抵消由大气在非零天顶距处引入的垂直色散。安装在双子座行星成像仪（GPI）上的ADC于2012年8月首次进行测试，当时仪器还在实验室中。GPI于2013年8月安装在双子座南望远镜上，并于当年11月11日晚些时候首次出现。在本文中，我们给出了一个概述的特点和性能的ADC单元在实验室和天空，以及其控制软件的结构。
2014-07-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
An Advanced Atmospheric Dispersion Corrector: The Magellan Visible AO Camera
除了BLINC/MIRAC红外科学仪器外，Magellan自适应次级AO系统还将配备EEV CCD 47，既可用于可见AO科学，也可用作宽视场采集相机。大气色散对衍射极限麦哲伦自适应光学系统点扩散函数（PSF）的伸长的影响在近红外区是显著的。最终形成一个在一个方向上长2000 μ m的PSF，并受到衍射限制对于\pm天顶距为45 °的光源，在0.5-1.0 μ m波段上，另一个波段为30-60 μ m。计划中的Magellan AO系统由一个可变形的次镜和585个致动器组成。这一数量的致动器应足以对大气湍流进行奈奎斯特采样，并将图像校正到波长短至0.7 μ m的衍射极限，而有用的科学可能低至0.5 μ m。为了在这一宽带上实现衍射极限性能，必须将2000 μ m的横向颜色校正到优于10 μ m。传统的大气色散校正器（ADC）由两个相同的反向旋转胶合的双合棱镜组成，用于校正初级色差。我们提出了两种新的ADC设计：第一种由两个相同的反向旋转棱镜三联体组成，第二种由两对胶合的反向旋转棱镜双联体组成，它们使用正常色散和异常色散玻璃以校正初级和次级色差。这两种设计的性能分别比传统的双联体设计好58%和68%。我们还介绍了我们的定制可拆卸宽视场镜头设计，该镜头允许我们的CCD 47在用于AO科学的8.6”FOV和用于采集的28.5”FOV之间来回切换。
2010-10-06 astro-ph.IM
Design of a three-lens wide field corrector with aspherical surfaces for the 2.34-m VBT
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）
针对2.34米VBT望远镜，设计了一种紧凑型三透镜宽场改正器，包含球面和非球面透镜，其中可移动透镜作为大气色散改正器，在0.4-0.9微米波段实现0.5度视场，D80优于0.3角秒。
2026-06-11 astro-ph.IM
A new broadband atmospheric dispersion corrector for HROS-TMT
本文针对TMT上HROS多目标模式的宽带大气色散问题，提出采用旋转式大气色散校正器（RADC）结合优化阿米西棱镜进行全波段校正，并首次在Zemax中通过自定义DLL实现Filippenko（1982）模型以提升蓝光区域精度。
2025-11-05 astro-ph.EP astro-ph.IM
Atmospheric Dispersion Measurement at Hanle Site
针对大气色散影响地面光谱观测的问题，本文首次在汉勒站点利用喜马拉雅暗弱天体光谱仪直接测量了400-700纳米波长范围内的大气色散，并与模型值比较，为NLOT设计色散校正器提供实测依据。
2025-10-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
A Direct Measurement of Atmospheric Dispersion in N-band Spectra: Implications for Mid-IR Systems on ELTs
自适应光学将几乎完全消除10微米处大气湍流对极大望远镜（ELT）一代望远镜的影响。在本文中，我们观测证实，下一个最重要的限制图像质量是大气色散，而不是望远镜衍射。利用6.5米MMT及其独特的中红外自适应光学系统，我们在MIRAC 4-BLINC上使用新委托的光谱模式测量了N波段的大气色散。我们的结果表明，大气色散一般是线性的N波段，虽然有一些剩余曲率。我们比较我们的测量理论，并预测ELT Strehls和图像FHWM有和没有大气色散校正器（ADC）。我们发现，对于许多中红外应用，ELT上需要ADC。
2009-06-11 astro-ph.IM
End-to-end simulations of photonic phase correctors for adaptive optics systems
本文提出一种光子集成电路作为变形镜的替代方案，通过空间采样和子孔径共相实现自适应光学，端到端仿真验证了其在自由空间光通信中的性能。
2024-07-15 astro-ph.IM physics.optics
Atmospheric dispersion correction: model requirements and impact on radial velocity measurements
地面望远镜的观测受到大气色散差的影响，当观测的天顶距不为零时，大气色散差是大气折射率随波长变化的结果。探测系外行星的先驱技术之一是径向速度（RV）技术，该技术可能会受到未经校正的大气色散的影响。目前最高精度的摄谱仪预计将提供10 cm/s的精度（例如，ESSEGO）。为了最小化大气色散效应，可以采用大气色散校正器（ADC）。ADC设计基于天空色散模型，但结果不同;天空色散模型可达到几十毫角秒（mas）（相差高达40 mas）;该值接近当前要求（在ESTERO情况下为20 mas）。在本文中，我们描述的测试与ESTERO和HARPS了解大气色散的影响和它的修正RV精度。我们还使用EFOSC 2数据（600 nm和700 nm之间）比较了不同的天空模型，这些数据将用于改进ADC的设计。
2019-10-08 astro-ph.IM
Demonstration of an imaging technique for the measurement of PSF elongation caused by Atmospheric Dispersion
如果没有大气色散校正器，由于大气色散引起的点扩散函数的伸长成为高分辨率成像仪器的严重问题。在这项工作中，我们报告了一种新的技术来测量这种伸长率，校正或未校正，从成像数据。通过使用简单的衍射掩模，可以放大大气引起的色度伸长，从而使测量更容易。我们讨论的理论和设计这样一个面具，并报告使用40厘米Gratama望远镜在格罗宁根大学的概念观测的两个证明。我们使用几何方法，正演建模方法和直接测量的点扩散函数的长度来评估所获得的图像。对于前两种方法，我们报告的测量结果与大气色散模型一致，在0.5弧秒内。伸长的直接测量证明不适合于表征大气扩散。我们的结论是，这种类型的衍射掩模的添加可以是有价值的PSF伸长率的测量。这可以在未来的仪器上实现大气色散的高精度校正。
2022-03-23 astro-ph.IM
On-sky measurements of atmospheric dispersion: I. Method validation
由于大气层的折射率与波长有关，地面望远镜的观测受到大气层色散差的影响。大气色散校正器（ADC）的使用是补偿这种效应的基础。大气色散校正残差超过~ 100毫角秒（mas）的水平将影响天文观测，特别是径向速度和通量损失。ADC的设计基于大气模型。据我们所知，这些模型从未在天空中进行过测试。本文提出了一种在光学范围内测量天空大气色散的新方法。我们需要的精度优于50 mas，等于大气模型之间的差异。该方法是基于使用交叉色散光谱仪，以确定在每个光谱阶的每个波长的空间分布的质心的位置。利用狭缝光谱仪UVES采集的交叉色散光谱数据对该方法进行了验证。我们测量了蓝臂47 mas的仪器色散，红臂的两个范围为15 mas和23 mas。我们还测量了与UVES手册中引用的值在像素尺度上的4%偏差。在315-665 nm范围内，方法的准确度为~ 17 mas。在这一层面上，我们可以比较和表征不同的大气色散模型，以实现更好的未来ADC设计。
2020-09-03 astro-ph.IM
The development of an optical design tool for atmospheric dispersion correction
在地面天文观测中，由于大气的折射率随波长变化，大气色散会使物体在不同波长下的图像发生偏移。因此，必须使用大气色散校正器（ADC），以避免任何波长相关损耗。对于高分辨率天文仪器，典型的ADC配置是两个反向旋转的棱镜，一组至少四个棱镜配对在一起。随着具有更高角放大率的大型望远镜和具有更高分辨率的摄谱仪的到来，由于对所产生的科学（例如径向速度精度）的影响，对色散校正的要求变得更加关键。我们开发了一个ADC光学设计工具，以便在残差、透射率、图像质量、菲涅尔损耗方面选择最佳的眼镜，同时考虑到ADC工作所需的光谱范围和典型大气条件。演示的工具的能力与不同的熔融数据的影响分析，不同的玻璃Sellmeier系数之间的目录和测量的效果，可以创建一个差异的残差超过几十毫弧秒（mas）。该工具允许对ADC设计阶段的关键步骤进行研究，并加快玻璃选择过程，这对于未来仪器/望远镜的更高要求至关重要。
2019-10-08 astro-ph.IM
The impact of atmospheric dispersion in the performance of high-resolution spectrographs
差分大气色散是由大气引入的波长相关效应。它是影响目标在天空中的位置及其通量分布的仪器误差之一。如果不使用大气色散校正器（ADC）进行校正，这种效应将影响天文观测的结果。在高分辨率摄谱仪中，为了达到10 cm/s的径向速度（RV）精度，ADC预计仅返回几十毫角秒（mas）的残差。事实上，目前最先进的光谱仪保守地要求这种水平的残差，尽管还没有工作来量化大气色散的影响。在这项工作中，我们测试大气色散对天文观测的影响，特别是RV精度下降和通量损失。我们的科学目标是量化在设计阶段满足ADC要求所需的残差量。我们发现，高达100质量的分散体，对RV的影响是可以忽略不计的。然而，在通量损失方面，这种色散在380 nm处可能产生约2%的损失，当效率至关重要时，这是一个重要的值。对ADC残差的要求应考虑ADC将发挥作用的大气条件，以及与RV精度要求和所用引导相机、通量损失公差以及所选玻璃的不同熔化数据相关的所有方面。
2019-11-19 astro-ph.IM
On-sky measurements of atmospheric dispersion: II. Atmospheric models characterization
差分大气色散（英语：Differential atmospheric dispersion）是一种由地球大气层引入的波长相关效应，它会影响使用地面望远镜进行的天文观测。当在不等于零的天顶角进行观测时，使用大气色散校正器（ADC）来补偿这种大气色散是很重要的。ADC的设计基于大气模型，据我们所知，从未对天空测量进行过测试。我们在315-665 nm的波长范围内提出了一个广泛的模型分析。我们使用的方法在本系列的第一篇论文中已经有过描述。它基于使用交叉色散光谱仪来确定每个光谱阶的每个波长处的空间分布的质心的位置。方法的准确度为18 mas。在这个层面上，我们能够比较和表征不同的大气扩散模型的兴趣。为了更好地实现未来的ADC设计，我们建议避免使用Zemax模型，尤其是在光谱的蓝色范围内，当期望残差在几十毫角秒的水平时。
2021-03-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
Design and Fabrication of a lightweight three-lens corrector system for the 2.34-m Vainu Bappu Telescope
针对2.34米Vainu Bappu望远镜，设计制造了紧凑轻量化三球面透镜宽场校正器（WFC），覆盖30角分视场多色波长，经优化和测试性能优异，成功整合后将扩大视场并提升观测多功能性。
2025-04-16 astro-ph.IM
The Optical Corrector for the Dark Energy Spectroscopic Instrument
本文介绍了为暗能量光谱仪DESI建造的3.2度主焦点光学校正器的设计、制造与性能，该校正器适配4米梅奥尔望远镜，能在宽通带内实现高质量成像，验证结果表明其在轨性能达标。
2023-06-09 astro-ph.CO astro-ph.IM
Quantification of the expected residual dispersion of the MICADO Near-IR imaging instrument
MICADO是一种用于极大望远镜的近红外成像仪，其设计目的是提供衍射极限成像和50微弧秒（$μ$ as）的天体测量精度。MICADO采用大气色散校正器（ADC）来控制点扩散函数（PSF）的色度伸长。我们必须了解校正后的色散和残差，以达到最佳性能。因此，我们确定了MICADO ADC需要考虑的几个色散来源。首先，我们比较了常见的大气扩散模型，以研究这些模型是否仍然适合MICADO。结果表明，对于H波段的大多数观测，一般大气模式与全大气积分之间的差频散小于10 $μ$。然后，我们进行了误差传播分析，以了解大气扩散的不确定性作为大气条件的函数。此外，我们还研究了测光颜色对天体测量性能的影响。虽然同一视场内恒星之间的折射差异可能很大，但ADC的加入使这种影响可以忽略不计。对于MICADO具体来说，我们发现，目前的光学机械设计占主导地位的剩余色散预算为0.4毫角秒（mas），与0.31 mas的贡献，由于棱镜的定位精度和高达0.15 mas由于玻璃和大气的色散特性之间的不匹配。在MICADO ADC的设计中，我们发现相对天体测量精度达到50 $μ$时，没有出现任何问题。
2020-06-22 astro-ph.IM
Atmosphyre: Modelling Atmospheric Chromatic Dispersion for Multi-Object Spectrographs
Atmosphyre是一个Python软件包，用于模拟大气色散对光纤多目标光谱仪的影响，提出导星波长应偏蓝25-45%以减小通量损失，并应用于ELT的MOSAIC，发现引入ADC可显著减少畸变并提升巡天速度。
2024-07-19 astro-ph.IM
Closed-loop Atmospheric Dispersion Correction for High-Contrast Imaging with MagAO-X
Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学怀特光学科学学院）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱登天文台）；Subaru Telescope, National Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences（日本国立天文台昴星团望远镜）；Northrop Grumman Corporation（诺斯罗普·格鲁曼公司）；Starfire Optical Range, Kirtland Air Force Base（柯克兰空军基地星光光学试验场）；Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute（平研究所计算天体物理中心）；Draper Laboratory（德拉珀实验室）
本研究利用MagAO-X系统实时测量残余大气色散并反馈至ADC进行闭环控制，将残余色散降至亚毫角秒每微米水平，为极大望远镜的系外行星高对比度成像提供关键技术支撑。
2026-08-12 astro-ph.IM
Optical designs for the Maunakea Spectroscopic Explorer Telescope
介绍了Maunakea光谱探测器（MSE）望远镜的光学设计。采用的基线设计是一个主焦点望远镜，具有11.25米孔径的分段主焦点，速度f/1.93和1.52度视场，优化波长为360- 1800 nm。广角校正器（WFC）有五个非球面透镜，大部分是熔融石英，最大的元件直径为1.33米，总玻璃质量为788公斤。大气色散校正器（ADC）是补偿横向类型的，通过六足将整个WFC的运动与单个透镜的恢复运动相结合。有一个适度的渐晕（平均5%的六边形领域），这大大提高了图像质量，并允许设计有效地以瞳孔为中心。多色图像质量在ZD 0/60度下在超过95%的六边形视场内为d80<0.225”/0.445”。ADC作用允许用天顶距调整底片标尺，用于将差折射引起的图像运动减半。提出了一种实现所需ADC透镜移位和倾斜的简单设计。一个双镜设计也进行了MSE，但没有被选中。这是一个12.3m F/2.69前卡塞格伦设计，具有2.75m直径的M2和三个最大直径为1.33m的二氧化硅透镜。视野再次为1.52度。f/0.95主要使设计非常紧凑，长度不到10米。ADC动作涉及M2的小运动（再次通过六足）以及单个透镜的移位和倾斜。该设计有效地以学生为中心，具有适度的渐晕（平均5.9%）。图像质量几乎与主焦点设计相同。
2016-07-27 astro-ph.IM
The Infrared Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: the ADC optical design
介绍了IRIS大气色散校正器（ADC）的光学设计。该ADC设计用于在25度仰角处给定通带内小于~1 mas的残余色散。自上一次报告以来，IRIS成像仪的面积增加了四倍，瞳孔尺寸从75毫米增加到90毫米，这两者都对设计提出了挑战。几个考虑因素导致了当前的设计：残余色散，引入的失真量，玻璃透射率，玻璃可用性和瞳孔位移。特别是，发现出现了显著的失真（两个不同的分量），这可能导致长时间曝光后的图像模糊。而且，瞳孔位移增加了成像器焦点处的波前误差。我们讨论这些考虑因素，讨论的妥协，并提出最终的设计选择和预期的性能。
2016-08-04 astro-ph.IM
Analyzing the Atmospheric Dispersion Correction of the Gemini Planet Imager: residual dispersion above design requirements
本研究分析双子星行星成像仪大气色散校正器残余色散超标的原因，发现模型低估湿度影响、H波段欠校正及J波段棱镜取向偏差导致问题，并提出更准确的空气折射率近似公式以提升系外行星探测能力。
2024-04-10 astro-ph.EP astro-ph.IM
Optomechanical design of an ADC and image rotator for the HJST Coudé Spectrograph at McDonald Observatory
McDonald Observatory, The University of Texas at Austin（麦克唐纳天文台，德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文介绍了麦克唐纳天文台 HJST Coudé 光谱仪旋转式大气色散校正器的光机设计，采用反向旋转 Amici 棱镜校正色散，并探讨了 K 镜图像旋转器作为未来升级，以提升高分辨率光谱观测性能。
2026-09-16 astro-ph.IM
Design overview of the fiber feed for the Hobby-Eberly telescope's HRS
本文重新设计了HET-HRS的光纤馈入系统，通过采用静态ADC、优化中继光学和刚性模块化机械结构，提升了蓝端灵敏度、耦合效率和径向速度精度。
2025-09-22 astro-ph.IM
A multi-functional fiber positioning system for Extremely Large Telescopes
本文提出一种面向极大望远镜多目标光谱观测的光纤定位系统概念设计，通过多ADC、倾斜镜及四自由度机械结构在弯曲焦面上工作，并结合目标分配算法实现约80-100%的瞄准效率。
2025-09-21 astro-ph.IM
Correction of Field Rotator-Induced Flat-Field Systematics - A Case Study Using Archived VLT-FORS Data
ESO的两台FOcal Reducer和低色散光谱仪（FORS）是VLT的主要光学成像仪器。它们不是直接成像仪器，因为在光路中有几个光学元件。特别是，这两种仪器都连接到一个场旋转器。用这种仪器获得真正的光度数据是一个重大的挑战。在本文中，我们详细研究了用FORS仪器拍摄的暮光平板。我们发现，在这些平场中看到的结构的很大一部分旋转的场旋转器。我们详细讨论了我们用来确定这种影响的原因的方法。这种效应被追踪到是由线性大气色散校正器（LADC）引起的。因此，结果是特别感兴趣的仪器与LADC和开发人员的校准计划和管道等仪器的设计者。这里描述的方法来找到和纠正它，但是，也感兴趣的其他仪器使用场旋转器。如果不加以适当的校正，平场中的这种结构可能会降低用FORS仪器进行的成像观测的光度精度，因为宽带滤波器会增加高达4%的系统误差。我们讨论了几种策略，以获得光度图像中存在的旋转平场图案。
2010-01-07 astro-ph.IM
VSTPOL: making the VST a large survey telescope for optical polarimetry
VSTPOL 计划为 VST 的 OmegaCAM 增加可旋转偏振器，利用视场内非偏振恒星将系统误差校正至约10^-3，使其成为首台线性光学偏振测量大型巡天望远镜。
2025-05-11 astro-ph.IM
WFST Astrometric Calibration -- I. Modeling Global Geometric Distortion with Zernike Polynomials
Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文与空间科学学院）；Tsung-Dao Lee Institute and State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学李政道研究所暗物质物理全国重点实验室）；Department of Astronomy, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学天文学系）
本文提出基于泽尼克多项式对WFST全球几何畸变建模的自校准方法，实现与Gaia DR3坐标系的精确关联。
2026-02-26 astro-ph.IM
Design drivers for a wide-field multi-object spectrograph for the William Herschel Telescope
宽视场多目标光谱学是未来十年欧洲天文学的一个高度优先事项。大多数8- 10米望远镜的视场都很小，这使得4米级望远镜成为宽视场仪器的一个特别有吸引力的选择。我们提出了一个科学的情况下，设计驱动程序的宽视场多目标摄谱仪（MOS）与积分场单位的4.2米威廉赫歇尔望远镜（WHT）在拉帕尔马。该仪器打算利用未来的主焦点校正器和大气色散校正器，该校正器将提供直径为2度的视场，具有从370到1,000 nm的良好吞吐量。科学计划分为三组，需要三种不同的分辨率R：（1）与盖亚有关的银河系动力学、宇宙学红移调查和星系演化研究的高精度径向速度（R = 5，000），（2）星系盘速度色散（R = 10，000）和（3）银河系考古学的高精度恒星元素丰度（R = 20，000）。不同科学案例的多路复用要求范围从几百到几千，并考虑了一系列光纤定位器技术。光谱仪的几种选择进行了讨论，部分建筑在已发表的设计研究的电子英语教学光谱仪。事实上，WHT MOS不仅可以有效地为未来十年计划的重要成像调查提供数据，而且还可以作为优化未来E-ELT MOS仪器设计的测试平台。
2010-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
WST -- Widefield Spectroscopic Telescope: design of a new 12m class telescope dedicated to widefield Multi-object and Integral Field Spectroscopy
WST提出12米级望远镜概念，采用校正Cassegrain设计实现多目标与积分场光谱同时观测，兼顾成本与技术创新。
2024-06-04 astro-ph.IM
