Conceptual Design of the Coronagraphic High Angular Resolution Imaging Spectrograph (CHARIS) for the Subaru Telescope
高对比度成像技术的最新发展现在使得对附近恒星周围的行星进行成像和光谱分析成为可能。我们提出了概念设计的日冕高角分辨率成像光谱仪（CHARIS），一个基于小透镜，低温积分场光谱仪（IFS）的斯巴鲁望远镜成像系外行星。IFS将在1.75 arcsecs x 1.75 arcsecs视场（FOV）内提供140 x140空间元素的光谱信息。CHARIS将在近红外（λ = 0.9 - 2.5微米）下工作，并在三种不同的观测模式下提供R = 14、33和65的光谱分辨率。利用斯巴鲁望远镜上的自适应光学系统和先进的日冕仪（AO 188和SCExAO），CHARIS将提供足够的对比度，以获得年轻的自发光太阳质量系外行星的光谱。CHARIS正处于早期设计阶段，预计将于2015年底首次亮相。我们在这里报告目前的概念设计的CHARIS和设计的挑战。
2012-08-15 astro-ph.IM
The survey operation software system development for Prime Focus Spectrograph (PFS) on Subaru Telescope
主焦点摄谱仪（PFS）是一种宽视场、多目标摄谱仪，可容纳2394根光纤，以斯巴鲁望远镜的主焦点观察天空。操作光谱测量的软件系统由四个软件包构成：仪器控制软件、曝光瞄准软件、数据简化管道以及测量规划和跟踪软件。此外，我们还运营着一个数据库系统，其中存储了目标对象的属性，仪器配置和观测条件等各种信息，并通过标准化的数据模型进行组织，以便将来更新调查计划和科学研究。在这篇文章中，我们提出了一个软件系统的概述，并描述了需要在PFS操作中执行的工作流程，与数据库的一些亮点，组织各种信息从子过程中的测量操作，并从软件的角度对光纤配置的过程。
2016-08-03 astro-ph.IM
Studying focal ratio degradation of optical fibers for Subaru Prime Focus Spectrograph
聚焦比退化（FRD）是由纤维光学引起的光角分布的变化。FRD对于光纤馈电的光谱天文系统很重要，因为它会导致信号丢失、光谱分辨率下降或光谱仪设计复杂性增加。Nacional de Astrofísica（LNA）开发了一种系统，可以准确和精确地测量FRD，使用绝对方法，也可以测量光纤吞吐量。本文介绍了计量系统，并显示了Polymicro纤维FBP129168190，FBP127165190和藤仓纤维128170190的测量。虽然这两种光纤的FRD很低，并且彼此相似，但了解这些光纤的确切特性非常重要，因为它们都将用于建造FOCCoS（光纤电缆和连接器系统），用于安装在斯巴鲁望远镜上的PFS（主焦点光谱仪）。
2014-08-13 astro-ph.IM
Developments in high-density Cobra fiber positioners for the Subaru Telescope's Prime Focus Spectrograph
主焦点光谱仪（PFS）是斯巴鲁望远镜的光纤馈电多目标光谱仪，将进行各种有针对性的调查，研究暗能量，星系演化和星系考古学。仪器的关键是放置在斯巴鲁望远镜主焦点的高密度光纤定位器阵列。该系统，绰号“眼镜蛇”，将能够迅速重新配置2394光纤阵列的天文目标的图像位置在焦平面上的高精度。该系统使用2394个直径为7.7毫米的“SCARA机器人”机制，并使用2个压电旋转电机来单独定位其巡逻区域内的每条光纤。测试表明，Cobra定位器可以在6次移动迭代中移动到天文目标的5μm范围内，成功率为95%。Cobra系统是PFS的一个关键方面，将使其在Subaru望远镜上实现前所未有的高多重因子和观测效率的结合。本文描述了PFS光纤定位器系统的要求、设计和原型制作工作，以及模块化构造、组装、集成、功能测试和性能验证计划。
2012-10-09 astro-ph.IM
The metrology cameras for Subaru PFS and FMOS
主焦点摄谱仪（PFS）是斯巴鲁望远镜上的一种新型多光纤摄谱仪。PFS将使用约2400根纤维覆盖约1.4度直径的区域。为了保证光纤的精确定位，设计了一台测量相机，提供误差在5 μm以内的光纤位置信息。PFS的最终定位精度目标是优于10 μm。计量相机将位于斯巴鲁望远镜的卡塞格伦焦点，以覆盖整个焦平面。PFS计量相机还将用于现有的多光纤红外光谱仪FMOS。
2012-10-09 astro-ph.IM
The Current Status of Prime Focus Instrument of Subaru Prime Focus Spectrograph
主焦点摄谱仪（PFS）是一种新的光学/近红外多光纤摄谱仪设计，用于8.2米斯巴鲁望远镜的主焦点。PFS将使用2394根光纤覆盖1.3度直径视野，以补充Hyper SuprimeCam（HSC）的成像能力。PFS的主聚焦单元称为主聚焦仪器（PFI），它提供了与斯巴鲁望远镜顶部结构的接口，还容纳了眼镜蛇光纤定位器所在的光学工作台。此外，采集和引导摄像机（AGC）、光纤定位器系统、电缆包装、基准光纤、照明器和观察器、现场元件和遥测系统位于PFI内部。PFI的机械结构经过特殊设计，使其偏转与HSC的宽视场校正器（WFC）的偏转充分匹配，因此光纤将在所需精度内在观测过程中停留在目标上。在本报告中，将给出PFI发展的最新状况，包括PFI组件的性能，集成和测试设备的设置和性能。
2016-08-02 astro-ph.IM
The near infrared camera for the Subaru Prime Focus Spectrograph
我们提出了详细的设计，近红外相机的SuMIRe（斯巴鲁测量图像和红移）主焦点光谱仪（PFS）正在开发的斯巴鲁望远镜。PFS摄谱仪设计用于同时收集2394个物体的光谱，覆盖波长从380 nm到1.26 um。摄谱仪由四个相同的摄谱仪模块组成，每个模块从望远镜主焦点的机器人光纤定位器收集大约600个光谱。每个摄谱仪模块将有两个覆盖波长范围380 nm - 640 nm和640 nm - 955 nm的可见光通道，以及一个波长范围955 nm - 1.26 um的近红外（NIR）通道。每个通道中的分散光通过300 mm焦距f/1.07真空施密特照相机成像到4k x 4k 15 um像素检测器格式上。对于NIR通道，使用HgCdTe衬底去除的Teledyne 1.7 μ m截止器件。在可见光通道中，使用来自Hamamatsu的CCD。这些相机很大，在入口窗口处具有300 mm的净孔径，质量约为250 kg。像两个可见光通道相机一样，NIR相机只包含四个光学元件：一个双元件折射校正器，一个Mangin镜和一个场平坦透镜。考虑到宽视场和波长范围，这种简单的设计产生了非常好的成像性能，并且它在很大程度上是由于施密特初级使用了曼金镜（具有反射后表面的透镜）。在NIR相机的情况下，后反射表面是二向色的，其反射带内波长并且透射超过1.26 μ m的波长。这与第二校正器元件的后表面上的热抑制滤波器涂层相…
2014-08-12 astro-ph.IM
The Fibre Multi-Object Spectrograph (FMOS) for Subaru Telescope
光纤多目标光谱仪（FMOS）是第一台具有宽视场的近红外仪器，能够同时采集多达400个物体的光谱。它已被开发为斯巴鲁望远镜F/2主焦点的常用仪器。采用在近红外（0.9- 1.8 μ m）波长范围内优化的新型3元件校正器，实现了30“直径的视场覆盖。由于空间有限的主焦点，我们不得不开发一种新的纤维定位器称为“Echidna”连同两个OH-气辉抑制摄谱仪。FMOS由三个子系统组成：IR主聚焦单元、光纤定位系统/连接器单元和两台摄谱仪。经过全面的系统集成，FMOS于2007年底安装在望远镜上。通过各种测试和工程观察检查了性能的许多方面。在本文中，我们介绍了FMOS的光学和机械部件，并显示了我们的天空工程观测的结果。
2010-06-15 astro-ph.IM
Prime Focus Spectrograph - Subaru's future -
斯巴鲁图像和红移测量（SuMIRe）项目的主焦点摄谱仪（PFS）已被日本社会认可为夏威夷莫纳克亚山斯巴鲁8.2米望远镜的主要未来仪器之一。这种光学/近红外多光纤摄谱仪的目标是宇宙学与星系调查，银河考古学，星系/活动星系核演化的研究。利用斯巴鲁的宽视场，这是进一步扩展与最近完成的宽场校正器，PFS将使我们能够进行多光纤光谱的2400个目标在1.3度的直径。在每个光纤入口处附加一个微透镜，用于将F比变换成更大的F比，从而减轻了光谱仪设计的困难。光纤通过定位器精确地放置到目标位置上，每个定位器由两级压电旋转电机组成，通过使用宽视场计量相机进行背照式光纤位置测量进行迭代。然后，光纤将光传输到一组四个相同的快速施密特光谱仪，每个光谱仪有三个色臂：波长范围从0.38 μm到1.3 μm，平均分辨率为3000。在超大望远镜时代之前和期间，PFS将提供用8-10米级望远镜同时获得2400个宇宙学/天体物理学目标光谱的独特能力。PFS合作由IPMU领导，包括巴西的USP/LNA，美国的Caltech/JPL，普林斯顿大学和JHU，法国的LAM，台湾的ASIAA和NAOJ/斯巴鲁。
2012-10-09 astro-ph.IM
Metrology Camera System of Prime Focus Spectrograph for Subaru Telescope
主焦点摄谱仪（PFS）是一种新的光学/近红外多光纤摄谱仪，专为8.2米斯巴鲁望远镜的主焦点而设计。PFS将覆盖直径为1.3度的视野，有2394根光纤，以补充Hyper SuprimeCam的成像能力。为了保持高吞吐量，PFS的光纤和观察目标之间的最终定位精度要求小于10 μ m。计量相机系统（MCS）用作光纤马达的光学编码器，用于配置光纤。MCS在45 cm焦平面上提供5 um误差内的光纤位置。来自MCS的信息将被送入光纤定位器控制系统进行闭环控制。MCS将位于斯巴鲁望远镜的卡塞格伦焦点，以便用一台50 M像素的佳能CMOS相机覆盖整个焦平面。这是一个380毫米施密特型望远镜，它产生一个均匀的光斑大小与10微米的FWHM整个领域的合理采样的PSF。碳纤维管用于在操作条件下提供稳定的结构，而无需调整焦点。CMOS传感器可以在0.8秒内读取，以减少光纤配置的开销。在帧读出后的0.5s内可以获得所有纤维的位置。这使得整个光纤配置少于2分钟。MCS将安装在标准的斯巴鲁Cassgrain Box内。所有产生热量的组件都位于乙二醇冷却柜内，以减少因热量而可能产生的图像运动。MCS的光学器件和摄像头已经交付并经过测试。机械部件和支撑结构已于2016年春季准备就绪。MCS的整合将于2016年夏季开始。
2016-08-02 astro-ph.IM
An innovative integral field unit upgrade with 3D-printed micro-lenses for the RHEA at Subaru
在目前正在建设的超大望远镜（ELT）的新时代，具有挑战性的要求推动摄谱仪设计朝着有效利用设施光收集能力的技术发展。与传统的高分辨率功率摄谱仪相比，在接近衍射极限的单模（SM）状态下工作，减少了仪器的占地面积。斯巴鲁的可复制高分辨率系外行星和星震光谱仪的定制注入光纤系统顶部带有3D打印微透镜，结合SCExAO的极端自适应光学，证明了其在实验室环境中的高效率，表现出高达理论预测性能的77%。
2021-01-24 astro-ph.IM
Volume phase holographic gratings for the Subaru Prime Focus Spectrograph: performance measurements of the prototype grating set
主焦点摄谱仪（PFS）是为8.2米斯巴鲁望远镜开发的主要仪器。四个相同的摄谱仪模块位于一个Nasmyth焦点上方的房间里。一条55米长的光纤电缆将光从主焦点的机器人定位器传输到光谱仪，位于为Hyper Suprime-Cam开发的宽视场校正器后面。该定位器包含2400根光纤，覆盖1.3度六边形视场。摄谱仪的光学设计包括施密特准直器，两个二向色分束器将光分成三个通道，每个通道有一个体积相位全息（VPH）光栅和一个双校正器，改进的施密特再成像相机。该设计提供了275 mm的准直光束直径，从380 nm到1.26 \textmu m的宽同时波长覆盖范围，以及相机所需的快速f/1.05焦比下的良好成像性能，以避免对光纤的过采样。三个通道被指定为蓝色、红色和近红外（NIR），并且覆盖带通380- 650 nm（蓝色）、630- 970 nm（红色）和0.94- 1.26 \textmu m（NIR）。两个Hamamatsu 2k $\times$ 4k，15 μ \textmu m像素CCD的拼接记录了蓝色和红色通道中的光谱，而NIR通道采用来自Teledyne的4k $\times$ 4k，去除衬底的HAWAII-4 RG阵列，具有15 μ \textmu m像素和1.7 μ \textmu m波长截止。VPH光栅是PFS的一个明显选择，一套三个原型VPH光栅（蓝色，红色和近红外设计各一个…
2014-08-12 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
Prime Focus Spectrograph on the Subaru Telescope: Overview of Science Operations
National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Graduate Institute for Advanced Studies, SOKENDAI（综合研究大学院大学）；Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan（昴星团望远镜，日本国立天文台）
本文介绍了为充分利用主焦点摄谱仪（PFS）的独特能力而设计的新科学运行框架，包括队列观测、有效曝光时间、光纤小时单位以及填充目标类别。
2026-06-15 astro-ph.IM
Scientific Design of a High Contrast Integral Field Spectrograph for the Subaru Telescope
配备了自适应光学（AO）系统和专业科学相机的地面望远镜现在能够直接探测太阳系外行星。我们提出了预期的科学能力的CHARIS，日冕高角分辨率成像光谱仪，这是正在建造的斯巴鲁8.2米望远镜的日本国家天文台。CHARIS将在斯巴鲁的新极端自适应光学系统、SCExAO和现有的188致动器系统AO188之后实施。CHARIS将在0.9至2.4微米的近红外波长（y、J、H和K波段）上提供三种观测模式，包括覆盖整个波长范围的低光谱分辨率模式和单一波段内的高分辨率模式。有了这些能力，CHARIS将为发现巨型系外行星提供卓越的灵敏度，并将能够详细描述其大气层。CHARIS是北半球唯一计划在8米级望远镜上安装的高对比度积分场摄谱仪，将补充Palomar的Project 1640和智利的GPI和SPHERE等类似仪器。
2012-08-03 astro-ph.EP astro-ph.IM
FIRST-PL: Commissioning the first visible photonic lantern spectrograph for sub-diffraction-limit astronomy on Subaru/SCExAO
University of Hawai‘i（夏威夷大学）；University of Hawaii at Manoa（夏威夷大学马诺阿分校）；Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan（昴星团望远镜，日本国立天文台）；Observatoire de Paris, Université PSL（巴黎天文台，巴黎文理研究大学）；Steward Observatory, University of Arizona（斯图尔德天文台，亚利桑那大学）；Astrobiology Center（天体生物学中心）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，IPAG）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, The University of Sydney（悉尼天体物理研究所，悉尼大学物理学院）；Optical Sharpeners（光学锐化器）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Sydney Astrophotonic Instrumentation Laboratory, School of Physics, The University of Sydney（悉尼天体光子仪器实验室，悉尼大学物理学院）；Astralis, School of Physics, University of Sydney（Astralis，悉尼大学物理学院）；University of Texas, San Antonio（得克萨斯大学圣安东尼奥分校）
该研究调试了昴星团望远镜/SCExAO上首台可见光子 Lantern 光谱仪FIRST-PL，采用光子 Lantern 实现多模转单模输出，具高注入效率与通量提升，支持三种观测模式，推动了亚衍射极限天文学的光子仪器发展。
2026-08-06 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
Progress with the Prime Focus Spectrograph for the Subaru Telescope: a massively multiplexed optical and near-infrared fiber spectrograph
主焦点摄谱仪（PFS）是一台光学/近红外多光纤摄谱仪，拥有2394根科学光纤，分布在斯巴鲁8.2米望远镜的1.3度直径视场内。同时，从0.38微米到1.26微米的宽波长覆盖范围，分辨率为3000，加强了其针对三个主要调查计划的能力：宇宙学，银河系考古学和星系/活动星系核演化。通过简单地更换分散器，也可以获得0.71 μ m至0.89 μ m分辨率为5000的中等分辨率模式。PFS负责斯巴鲁测量图像和红移项目的光谱部分，而Hyper Suprime-Cam则负责成像部分。为了改变望远镜加上WFC的焦比，一个3毫米厚的宽带涂层玻璃成型微透镜被粘在每个光纤尖端。考虑到光纤移动更频繁和紧密弯曲的结构，电缆系统的最长部分选择了更高传输率的光纤，而光纤定位器和光纤狭缝组件则选择了具有更好FRD性能的光纤。每个光纤定位器均由两级压电旋转电机组成。其工程模型已制作完成并进行了试验。通过使用位于卡塞格伦容器中的计量照相机拍摄人工背光光纤的图像，迭代进行光纤定位。该相机经过精心设计，因此光纤位置测量不受WFC透镜表面形状中少量高特殊频率误差的影响。目标光通过光纤系统到达四个相同的快速施密特摄谱仪模块之一，每个模块都有三个臂。原型VPH光栅已进行光学测试。CCD的生产已经完成，红臂采用标准全耗尽型CCD，蓝臂采用更薄的全耗尽型CCD，蓝臂采用蓝色优化涂层。
2014-08-12 astro-ph.IM
CCD Readout Electronics for the Subaru Prime Focus Spectrograph
我们提出的斯巴鲁望远镜主焦点摄谱仪（PFS）的CCD读出电子设计的细节。光谱仪由四个相同的光谱仪模块组成，每个模块收集大约600个光谱。光谱仪模块通过使用三个独立的光学通道提供从380 nm到1260 nm的整个波段的同时波长覆盖：蓝色、红色和近红外（NIR）。每个通道中的相机将多对象光谱成像到4k x 4k，15 μ m像素的检测器格式上。两个可见光摄像头使用一对Hamamatsu 2k x 4k CCD，由定制电子设备提供读数，而NIR摄像头使用单个Teledyne HgCdTe 4k x 4k探测器和ASIC Sidecar读取设备。CCD读出系统是由三个电气子系统组成的定制设计：后端电子（BEE），前端电子（FEE）和前置放大器。BEE是一台现成的PC 104计算机，带有辅助Xilinx FPGA模块。计算机作为斯巴鲁消息中心的主要接口，控制与相机相关的其他外围设备，而FPGA用于生成必要的时钟并从CCD传输图像数据。FEE板设置时钟偏置、衬底偏置和CDS偏置。它还监控偏置电压、失调电压、电源轨电压、衬底电压和CCD温度。该板将LVDS时钟信号转换为偏置时钟，并通过LVDS返回数字化模拟数据。使用标准串行接口将监控和控制消息从BEE发送到FEE。前置放大器板位于探测器后面，充当两个Hamamatsu CCD的接口。前置放大器将时钟和偏置传递到CCD，模拟CCD数据在返回到F…
2014-08-14 astro-ph.IM physics.ins-det
Prime Focus Spectrograph for the Subaru telescope: massively multiplexed optical and near-infrared fiber spectrograph
主焦点摄谱仪（PFS）是一种光学/近红外多光纤摄谱仪，在斯巴鲁8.2米望远镜上，2394根科学光纤分布在1.3度直径的视场中。其波长覆盖范围从0.38 μm到1.26 μm，分辨率为3000，同时增强了其针对三个主要调查计划的能力：宇宙学，银河系考古学和星系/活动星系核演化。通过简单地更换分散器，也可以获得0.71 μm至0.89 μm分辨率为5000的中等分辨率模式。我们强调了设计的一些技术方面。为了改变望远镜的焦比，一个宽带涂层微透镜被粘在每个光纤尖端。对于光缆系统的最长部分，选择了更高传输率的光纤，优化了整体吞吐量;对于光纤定位器和光纤狭缝组件，选择了具有低焦比退化的光纤，最大限度地减少了光纤移动和光纤弯曲的影响。光纤定位将通过由两级压电旋转电机组成的定位器进行。这些电机的位置通过用位于卡塞格伦容器中的计量相机拍摄人工背光光纤的图像来测量;通过反复测量然后调整电机的位置来将光纤放置在适当的位置。目标光到达四个相同的快速施密特摄谱仪模块之一，每个模块都有三个臂。PFS项目已通过多个项目范围的设计审查，目前正处于施工阶段。
2015-07-02 astro-ph.IM
The Optical Design of CHARIS: An Exoplanet IFS for the Subaru Telescope
高对比度成像技术现在使得对附近恒星周围的行星进行成像和光谱分析成为可能。我们提出的光学设计的日冕高角分辨率成像光谱仪（CHARIS），一个基于小透镜，低温积分场光谱仪（IFS）的斯巴鲁望远镜成像系外行星。IFS将在2.07 arcsec x 2.07 arcsec视场（FOV）内提供138 x138空间元素的光谱信息。CHARIS将在近红外（λ = 1.15 - 2.5微米）下工作，并将具有R = 18（低分辨率模式）和R = 73（高分辨率模式）两种光谱分辨率模式。利用斯巴鲁望远镜的自适应光学系统和日冕仪（AO 188和SCExAO），CHARIS将提供足够的对比度，以获得年轻的自发光太阳质量系外行星的光谱。CHARIS将于2013年10月进行CDR，预计将于2015年底首次亮相。我们在这里报告的CHARIS目前的光学设计和其独特的创新。
2013-09-13 astro-ph.IM
Slit device for FOCCoS, PFS, Subaru
光纤电缆和连接器系统FOCCoS是斯巴鲁望远镜主焦点摄谱仪PFS的子系统，负责用一组光纤电缆为四台摄谱仪供电。每个摄谱仪的光注入由一个凸形弯曲狭缝和616根光纤的线性阵列来保证。在本文中，我们提出了一个狭缝的设计，确保正确的方向的纤维通过使用掩模的微孔。这种掩模是由一种称为电铸的技术制成的，该技术能够生产出具有线性序列孔的镍板。其精度误差在直径1微米左右，孔的位置在1微米左右。该镍板可以以50至200微米之间的厚度生产，因此其可以是非常柔性的。这种柔性允许掩模弯曲成弯曲狭缝所需的形状。这个概念需要两个掩模，我们称之为前掩模和后掩模，由定义狭缝厚度的间隙分开。孔的节距和直径限定狭缝的线性几何形状;每个掩模的曲率限定狭缝的角几何形状。显然，这个组件必须安装在一个足够坚固的结构内，以支撑在光谱仪内。该结构必须具有优化的CTE，以避免当装置经受约3摄氏度的温度（光谱仪的操作温度）时光纤的位移或光纤的FRD增加。我们生产了两种型号。两者都安装在一个非常紧凑的殷钢案件，都有他们的前表面覆盖着一个黑暗的复合材料，以减少杂散光。此外，我们进行了两种不同的内部结构的实验，以尽量减少温度梯度造成的影响。
2014-08-12 astro-ph.IM
The system software development for Prime Focus Spectrogrsph on Subaru Telescope
主焦点摄谱仪（PFS）是一种使用斯巴鲁望远镜主焦点的宽视场多光纤摄谱仪，能够同时观测多达2400个天体。仪器控制软件将管理与子系统（如光纤定位器“COBRA”、计量相机系统以及光谱仪和相机系统）通信的观察程序。在曝光开始之前，仪器控制系统需要访问其中预先存储有由观察者提供的目标列表的数据库，并且根据其中的请求将光纤精确地定位到天文目标上。该光纤定位将与测量光纤位置的计量系统相互作用来执行。同时，控制系统可以发出命令，将望远镜指向目标位置并旋转仪器旋转器。最后，望远镜指向和旋转角度将通过成像明亮的恒星和检查它们在自动导航和采集相机上的位置来检查。曝光结束后，从探测器系统收集数据，并最终确定为FITS文件，以便与必要的信息一起存档。观测准备软件是必需的，给定的目标列表和观测序列，以找到最佳的光纤分配与最大限度地增加引导星的数量。为了有效地执行这些操作，控制系统将与数据库系统无缝集成，该数据库系统将存储执行观察所需的信息，例如光纤配置。本文将介绍观测准备软件和仪器控制软件的概念性系统设计。
2012-10-09 astro-ph.IM
FIRST, a Pupil-Remapping Fiber Interferometer at the Subaru Telescope: on-sky results
第一，单望远镜光纤成像仪，是一种光谱成像仪，使用单模光纤进行光瞳重映射，允许测量超出望远镜衍射极限。集成在斯巴鲁望远镜的斯巴鲁Coronagaphic Extreme自适应光学仪器上，它受益于非常稳定的可见光波前，允许获得长时间曝光，并在比以前更暗的光源上操作。在天空中的结果表明，该仪器的能力，以检测恒星的同伴分离43 mas的情况下，五车二双星系统。在超大望远镜上采用类似的方法，将为在非常高的角分辨率下进行伴星探测和定性提供独特的科学机会。
2020-12-22 astro-ph.IM
Visible Photonic Lantern integration, characterization and on-sky testing on Subaru/SCExAO
本文在Subaru/SCExAO上集成并表征了可见光光子灯笼，首次天观测演示表明其通量较单模光纤提升12倍，为高分辨率高通量光谱学铺路。
2024-07-22 astro-ph.IM
Single-aperture spectro-interferometry in the visible at the Subaru telescope with FIRST: First on-sky demonstration on Keho'oea (α Lyrae) and Hokulei (α Aurigae)
FIRST光谱干涉仪在Subaru望远镜实现首次在轨演示，通过瞳孔重映射技术结合孔径掩膜与单模光纤，在可见光波段对点源Keho'oea和双星Hokulei实现了高精度闭合相位测量，为未来极大望远镜干涉仪器奠定基础。
2023-07-19 astro-ph.IM
The infrared imaging spectrograph (IRIS) for TMT: on-instrument wavefront sensors and NFIRAOS interface
红外成像光谱仪（IRIS）是TMT天文台的第一个轻型客户科学仪器，作为NFIRAOS设施多共轭自适应光学系统的客户。本文报告了IRIS科学仪器的仪器上波前传感器（OIWFS）和NFIRAOS接口子系统的概念研究和基线概念设计，这是NRC-HIA、加州理工学院和TMT AO和仪器团队的合作成果。这包括系统工程，结构和热设计，天空覆盖建模，巡逻几何，探测器光学和机械设计，相机设计和控制设计的工作。
2010-07-12 astro-ph.IM
Fiber scrambling for high-resolution spectrographs. I. Lick Observatory
在本文中，我们报告了在利克天文台的汉密尔顿摄谱仪上使用光纤扰频器获得的所有结果。我们证明了使用这种光纤扰频器的仪器配置文件的稳定性的改善。此外，我们目前获得的数据与双扰频器，进一步提高了仪器的稳定性的一个因素2。这些结果表明，与望远镜和摄谱仪之间的耦合有关的误差是利克天文台仪器轮廓变化的主要来源。特别是，我们表现出很强的相关性之间的仪器配置文件的变化和小时角，最有可能是由于点依赖照明的光谱仪光学。
2013-03-22 astro-ph.IM
Spectrograph design for the Asgard/BIFROST spectro-interferometric instrument for the VLTI
BIFROST仪器将是第一台针对R= 25，000的高光谱分辨率进行优化的VLTI仪器，并在1.05和1.7 $μ$ m之间运行。该仪器的一个关键组成部分将是光谱仪，我们需要在宽带宽上的高吞吐量。在这篇文章中，我们讨论了四个计划的光谱模式（R=50，R=1000，R=5000和R= 25，000），我们需要覆盖的关键光谱窗口，以及我们考虑的技术选择。我们提出了我们的计划，使用体相位全息光栅（VPHG），以实现高效率$>$ 85%。我们提出了初步的光学设计和波长校准策略。
2022-08-10 astro-ph.IM
Overview of focal plane wavefront sensors to correct for the Low Wind Effect on SUBARU/SCExAO
低风速效应（LWE）是指当望远镜圆顶内的风速低于$3$ m/s时发生的现象，在望远镜支架附近产生温度梯度。这在光瞳平面中产生相位不连续性，其不能被传统的自适应光学（AO）系统（诸如金字塔波前传感器或Shack-Hartmann）检测到。考虑到瞳孔被规则的蜘蛛分成4个象限，相位不连续对应于瞳孔的每个象限中的活塞、倾斜和倾斜像差。未经校正，它强烈降低了利用日冕照相术的高对比度成像仪器在小角距处探测系外行星的能力。多个焦平面波前传感器目前正在斯巴鲁望远镜的斯巴鲁日冕极限自适应光学（SCExAO）仪器上开发和测试：其中，泽尼克不对称光瞳（ZAP）波前传感器已经在天空中显示，它可以测量LWE引起的焦平面图像像差。快速和激烈的算法，使用以前的变形镜命令作为时间相位分集，在模拟中显示其效率，以改善波前质量的存在下LWE。用SCExAO遥测训练的神经网络算法显示出有希望的PSF预测。线性化解析相位分集（LAPD）算法是一种多孔径同相的解决方案，通过将斯巴鲁望远镜看作一个4子孔径仪器，研究了LAPD算法对LWE像差的校正。我们提出了不同的算法，显示最新的结果，并比较他们的实施SCExAO/SUBARU作为实时波前传感器的LWE补偿。
2019-12-21 astro-ph.IM
On-instrument wavefront sensor design for the TMT infrared imaging spectrograph (IRIS) update
30米望远镜（TMT）项目中的第一个光学仪器将是红外成像光谱仪（IRIS）。IRIS将安装在设施AO仪器NFIRAOS的底部端口上。IRIS将通过作为IRIS一部分的仪器上波前传感器（OIWFS）向NFIRAOS报告指导信息。这将是在一个独立的隔间IRIS，并将提供三个可部署的波前传感器探头臂。整个装置将旋转，以提供磁场反旋转。目前，在初步设计阶段，我们的工作包括：探针臂的原型设计，以确定这一关键部件的精度，搬运车设计和审查不同类型的玻璃的大气分散。
2014-07-11 astro-ph.IM
Replicated Spectrographs in Astronomy
随着望远镜孔径的增加，缩放光谱天文仪器的挑战变得尖锐。下一代超大望远镜（ELT）使光学和工程玻璃坯料的可用性变得紧张，以提供足够的机械稳定性。虽然通过自适应光学打破望远镜直径和仪器瞳孔大小之间的关系是小视场的一条清晰的道路，但利用多路复用优势的测量仪器将被迫找到具有成本效益的解决方案。在这篇评论中，我们认为，利用ELTs的全部潜力，将需要的成本和工程难度的单片仪器的障碍被打破的使用大规模复制的光谱仪。在这个方向上已经迈出了第一步，即将分别为甚大望远镜和霍比-埃伯利望远镜投入使用的MUSE和VIRUS仪器。MUSE使用24个摄谱仪通道，而VIRUS有150个通道。我们比较了这些复制的仪器的信息收集能力与目前最先进的更传统的摄谱仪，并与正在开发的ELTs仪器。复制的设计原则与经验教训一起探讨，我们期待着未来的技术，可以使重复复制的文书更加引人注目。
2014-08-20 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
Prime Focus Spectrograph (PFS) for the Subaru Telescope: Overview, recent progress, and future perspectives
PFS（Prime Focus Spectrograph）是8.2米斯巴鲁望远镜上的下一代设施仪器，是一种非常宽的视场，大规模多路复用，光学和近红外光谱仪。利用Subaru Prime Focus，2394根可重构光纤将分布在1.3度的视场内。光谱仪设计有三个臂的蓝色，红色和近红外相机，可以在一次曝光中同时观察380 nm到1260 nm的光谱，分辨率为~1.6- 2.7 A。在Kavli IPMU的倡议下，一项国际合作正在开发这一工具。该项目现已进入建设阶段，旨在于2017-2018年进行系统集成，随后于2018-2019年进行工程运营。本文概述了该工具、当前项目状况和未来发展方向。
2016-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Instrument Simulator and Data Reduction Pipeline for the iLocater Spectrograph
iLocater是一个近红外（NIR）径向速度（RV）光谱仪，正在为亚利桑那州的大型双目望远镜开发。与看到有限的设计不同，iLocater使用自适应光学将星光直接注入单模光纤。此功能提供高光谱分辨率，同时保持紧凑的光学设计。虽然这种方法有望产生非常精确的RV测量，但它不同于传统的多普勒频谱仪，因此具有额外的风险。为了帮助仪器的设计，我们开发了一个全面的模拟器和数据简化管道。在本文中，我们描述了模拟代码，并量化其性能的理解条款的RV错误预算的上下文中。我们发现，该程序具有固有的精度为$σ< 5$厘米/秒，从而证明其使用在一些仪器贸易研究。代码是用Matlab编写的，可以在GitHub上下载。
2018-12-04 astro-ph.IM
The Cosmic Origins Spectrograph: On-Orbit Instrument Performance
宇宙起源光谱仪（COS）于2009年5月安装在哈勃太空望远镜上，作为服务任务4的一部分，以提供远紫外和近紫外波长（FUV，NUV）的高灵敏度，中分辨率和低分辨率光谱。COS是迄今为止最灵敏的FUV/NUV摄谱仪，波长范围从900 nm到3200 nm，峰值有效面积接近3000 cm ^2。本文介绍了仪器设计，服务任务轨道验证（SMOV）的结果，和正在进行的性能监测计划。
2010-12-28 astro-ph.IM
Fiber mode scrambler for the Subaru infrared Doppler instrument (IRD)
我们报告的结果，光纤模式扰频器的实验，红多普勒仪器（IRD）的斯巴鲁8.2米望远镜。IRD是一种光纤馈电的高精度径向速度（RV）仪器，用于在近红外波长下搜索附近M矮星周围的系外行星。这是一台带有中阶梯光栅的高分辨率光谱仪。预期的RV测量精度为1 m s-1，采用最先进的激光频率梳进行波长校准。在IRD观测中，多模光纤出口光强分布的变化是最重要的仪器噪声之一，它降低了RV测量精度。为了稳定光纤出口的光强分布，必须引入光纤扰模器。在以往的研究中，已经提出了几种模式扰频器，但有必要确定最合适的模式扰频器系统的IRD。因此，我们进行了各种模式扰频器，静态和动态的性能的系统测量。我们测试了不同长度的多模光纤、八角形光纤、双光纤扰码器和两种动态扰码器以及它们的组合。我们报告这些模式扰频器的性能，并提出候选模式扰频器系统的IRD。
2018-03-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
The iLocater cryostat and thermal control system: enabling extremely precise radial velocity measurements for diffraction-limited spectrographs
极精确的径向速度（EPRV）测量对于表征附近的地球世界至关重要。研究地球模拟系统需要$σ_{\mathrm{RV}} = 1-10\,\mathrm{cm/s}$的EPRV仪器精度，这对多普勒摄谱仪设计提出了严格的亚mK热机械稳定性要求。iLocater是一个新的，高分辨率（$R=190,500$中位数）近红外（NIR）EPRV摄谱仪正在建设的双8.4米直径大双筒望远镜（LBT）。该仪器是第一个通过使用自适应光学和单模光纤在衍射极限范围内工作的仪器。这有助于使用本征稳定材料的光谱仪的负担得起的光学机械制造。我们提出了iLocater低温恒温器和热控制系统的最终设计和性能，其中包括仪器光谱仪。光谱仪位于一个主动温度控制的辐射屏蔽内安装在多层绝缘（MLI）内衬真空室。辐射屏蔽提供了亚mK的热稳定性，建立在现有的可扩展区Planet-Zone探测器（HPF）和NEID仪器的基础上。仪器工作温度（$T=80-100\,\mathrm{K}$）由最小化检测器背景和用于光谱仪制造的材料的瞬时热膨胀系数（CTE）的要求驱动。这种组合可以减少对测量精度的热机械影响，提高仪器的科学能力。
2022-08-31 astro-ph.IM
The NIR Spectrograph for the new SOXS instrument at the NTT
我们展示了位于拉西拉（智利）的ESO-NTT望远镜的Son Of XShooter（SOXS）仪器的近红外光谱仪。SOXS是R~4,500平均分辨率的摄谱仪，同时覆盖范围约为0.35 ~ 2.00 μm。它将安装在NTT的Nasmyth焦点上。两个UV-VIS-NIR波长范围将由两个单独的臂覆盖。近红外光谱仪是一种全低温阶梯色散光谱仪，工作范围为0.80-2.00 μm，配备Teledyne的Hawaii H2 RG IR阵列，工作温度为40 K。光谱仪将被冷却到约150 K，以降低热背景，并配备热过滤器以阻挡任何高于2.0 μm的热辐射。在这张海报中，我们将展示该仪器的主要特性以及望远镜的预期性能。
2018-09-05 astro-ph.IM
RISTRETTO: Seven Spaxels Single Mode Spectrograph Design
RISTRETTO项目的目标是建造一种仪器，用于探测来自附近系外行星的反射光。这是一个两级仪器：一个极端的AO系统在可见光，其次是一个七分光单模高分辨率摄谱仪。在本文中，我们介绍了这种光谱仪的设计：一个经典的中阶梯光栅光谱仪与单模光纤。标准单模光纤已被选定，并形成一个长的倾斜狭缝，以便在检测器上有正确的顺序间隔。仪器将处于真空状态并进行热控制，以使其稳定。
2022-08-31 astro-ph.IM
The MKID Exoplanet Camera for Subaru SCExAO
我们提出了MKID系外行星相机（MEC），一个Z到J波段（800 - 1400 nm）积分场摄谱仪位于斯巴鲁日冕极限自适应光学（SCExAO）后面的斯巴鲁望远镜在Maunakea，利用微波动力学电感探测器（MKID）作为高对比度成像的使能技术。MEC是第一个永久部署的近红外MKID仪器，设计用于作为IFU和SCExAO多kHz反馈回路中的焦平面波前传感器。通过MKID可获得的无噪声、快速时域信息允许直接探测快速散斑波动，该快速散斑波动目前限制了地面上大多数高对比度成像系统的性能，并且将帮助MEC实现其最终目标，即在2 $λ/ D$下达到$10^{-7}$的对比度。在这里，我们概述了MEC的仪器细节，包括硬件，固件，数据简化和分析管道。然后我们讨论MEC当前的空中性能，并以未来的升级和计划结束。
2020-10-23 astro-ph.IM
The Subaru Coronagraphic Extreme AO project
高对比度日冕成像对于像斯巴鲁望远镜这样的具有中心遮蔽和厚蜘蛛叶片的望远镜来说是一项具有挑战性的任务。我们的团队目前正在组装一个极端的AO工作台，作为新委托的冠状成像仪HiCIAO的升级设计，解决这些困难。所谓的SCExAO系统结合了高性能的PIAA日冕仪和基于MEMS的波前控制系统，将用于斯巴鲁AO188系统的补充。我们提出并证明了两个关键的光学组件，抑制蜘蛛叶片，中心遮蔽和切趾的高对比度的冠状照相的光束，同时保持吞吐量和角分辨率的良好性能。
2009-05-01 astro-ph.IM
The infrared imaging spectrograph (IRIS) for TMT: spectrograph design
红外成像光谱仪（IRIS）是30米望远镜（TMT）的三个首批光学仪器之一，也是唯一一个直接采样衍射极限的仪器。该仪器由一个平行的成像仪和离轴积分场光谱仪（IFS）组成，以最佳地利用近红外（0.84 μ m-2.4 μ m）自适应光学校正的焦面。我们介绍了IRIS摄谱仪的概述，该摄谱仪旨在探测从高z星系的动力学和形态到研究太阳系物体的大气和表面的一系列科学目标，后者需要窄场和高Strehl性能。IRIS光谱仪是一个混合系统，由两种最先进的IFS技术组成，提供四种板尺度（4 mas，9 mas，25 mas，50 mas光谱尺寸）。我们提出了独特的混合系统的设计，结合了一个小透镜光谱仪和图像切片光谱仪的配置，其中主要的硬件是共享的权力。结果是一个强大而经济的解决方案，否则需要两个单独的30米级仪器。
2010-07-12 astro-ph.IM
EXPRES: A Next Generation RV Spectrograph in the Search for Earth-like Worlds
EXPRESS（英语：EXTREME PRECISION Spectrograph）是一种光纤馈入式阶梯光栅仪器，由耶鲁系外行星实验室设计和建造，安装在洛厄尔天文台的4.3米发现频道望远镜上。EXPRESS的主要科学驱动力是探测类太阳恒星周围的类地球世界。考虑到这一点，我们正在设计的光谱仪具有15 cm/s的仪器精度，以便天空测量精度（包括来自恒星的RV噪声建模）可以达到优于30 cm/s。这一目标对仪器开发的各个方面提出了挑战性的要求，包括光学机械设计、环境控制、图像稳定、波长校准和数据分析。在本文中，我们描述了我们的误差预算，仪器的光学机械设计。
2016-06-14 astro-ph.IM
Estimation and correction of the instrumental perturbations of Vainu Bappu Telescope Echelle spectrograph using a model-based approach
在印度瓦伊努巴普望远镜（VBT）上运行的中阶梯摄谱仪是一种用于许多高分辨率光谱观测的通用仪器。目前正在作出协调一致的努力，以扩大该仪器在观测天文学新兴领域的科学能力。本研究旨在评估光谱仪进行精确径向速度（RV）测量的可行性。在目前的设计中，限制光谱仪RV精度的主要因素来自可移动光栅和狭缝;光学像差;与光学机械支架相关的位置不确定性以及光谱仪室中的环境和热不稳定性。由于环境中的温度和压力变化，RV不稳定性估计分别在120 $ \textrm{ms}^{-1} $和400 $ \textrm{ms}^{-1} $左右变化。光栅在光谱仪中的位置不确定性可引起跨越中阶梯阶的光谱移位$\sim1.4\,\textrm{kms}^{-1} $。Zemax模型用于克服零点定位的不确定性和运动部件重复性的缺乏。我们建议获得的ThAr灯的观察和使用Zemax模型作为参考，预测的光学元件的位置漂移。在观测运行开始时，校正了光学元件从标称位置的扰动。在模型和观测值之间获得良好的匹配后，我们建议使用Zemax模型来改进波长校准解决方案。在光谱仪的实时设置中，在模型参数被扰动后，我们可以在$\pm$ ~1像素的精度内匹配观测和模型。在本文中，我们提出的光学元件的扰动的估计和RV获得的影响。
2019-06-12 astro-ph.IM
Astrophotonic micro-spectrographs in the era of ELTs
下一代直径可达39米的超大望远镜（ELT）将在未来十年内开始运行，并为仪器的发展带来新的挑战。不断发展的天文光子学领域（在天文学中使用光子技术）可以部分解决这个问题，它允许大规模生产结合各种光学功能的完全集成和强大的仪器，并有可能减少仪器的尺寸，复杂性和成本。在本文中，我们专注于集成显微光谱仪的发展及其潜在的ELT。我们盘点了目前正在开发的已识别技术，并比较了不同概念的性能。我们表明，在目前的单模仪器的情况下，集成光谱仪利用，例如，光子灯可以是达到期望性能的解决方案。然而，从长远来看，显然需要开发多模式设备，以提高整体吞吐量和灵敏度，同时降低仪器的复杂性。
2014-08-06 astro-ph.IM
The Infrared Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: Instrument Overview
IRIS是一种近红外（0.84至2.4微米）积分场摄谱仪和宽视场成像仪，正在开发用于30米（TMT）的第一束光。它安装在先进光学（AO）系统NFIRAOS上，并集成了仪器上的波前传感器（OIWFS），以实现波长超过1微米时的衍射极限空间分辨率。IRIS具有中等的光谱分辨率（R ~ 4，000 - 8，000）和连续视场的大带通，将在天体物理科学的几乎每个领域开辟新的机会。它将能够解析泰坦数十公里的表面特征，同时也能以单个恒星形成区域的规模绘制遥远的星系。本文总结了整个设计和能力，并包括从接近完成的初步设计阶段的结果。
2016-08-04 astro-ph.IM
Real-time exposure control and instrument operation with the NEID spectrograph GUI
位于基特峰的WIYN 3.5米望远镜上的NEID摄谱仪已经完成了第一个全年的科学运行，并可靠地提供了亚m/s精度的径向速度测量。NEID仪器控制系统使用TIMS包（Bender等人，2016），这是一个围绕扭曲Python软件栈构建的客户端-服务器软件系统。在科学观测过程中，与NEID光谱仪的交互是通过一对用PyQT编写的图形用户界面（GUI）来处理的，这些界面包装了底层的仪器控制软件，并提供了对仪器的直接和可靠的访问。在这里，我们详细介绍了这些接口的设计，并概述了它们在NEID操作中的使用。观测者可以使用NEID GUI设置观测的曝光时间、信噪比（SNR）阈值和其他相关参数，配置校准台架和观测模式，跟踪或编辑观测元数据，并监控仪器的当前状态。这些GUI有助于自动光谱仪配置和从夜间观测队列中摄取目标，从而提高操作效率和跨时期的一致性。通过与NEID曝光仪的接口，GUI还允许观察者监控单个曝光的进度，并在用户定义的SNR阈值上触发快门。此外，随着每次观测的进展，瞬时和累积曝光计计数的插图可以快速诊断不断变化的观测条件以及指导故障和其他紧急问题。
2022-10-02 astro-ph.IM
Multi-fibers connectors systems for FOCCoS-PFS-Subaru
光纤电缆和连接器系统（FOCCoS）通过光纤电缆在2400个定位器和一组光谱仪之间提供光学连接，作为斯巴鲁望远镜PFS仪器的一部分。光纤电缆将沿路线分为3部分，电缆A、电缆B和电缆C，通过一组多光纤连接器连接。USCONEC公司生产研究中的多光纤连接器。USCONEC 32 F型号可以连接32根光纤，采用4 x 8矩阵排列。套圈由耐用的复合材料聚苯硫醚（PPS）基热塑性塑料制成。连接通过一个推/拉闩锁固定到位，连接器也可以通过从连接器前部突出的一对金属导销来区分。每个连接器将使用两根光纤监测连接程序。它被发现很容易抛光，而且它足够小，可以成组安装。像PFS这样的高度多路复用的仪器需要一个光纤连接器系统，可以提供出色的光学性能和可靠性。PFS需要两种不同类型的结构来组织连接器。塔连接器系统包括80个多光纤连接器，是一组连接器，用于连接电缆B（望远镜结构）和电缆C（定位器板）。Gang连接器系统是一组8个Gang连接器，每个连接器有12个多光纤连接器，用于连接电缆B（望远镜结构）和电缆A（光谱仪）。这些连接器系统和所选光纤的台架测试应测量光的吞吐量以及多次连接和断开后的稳定性。在本文中，我们描述了测试和程序来评估吞吐量和FRD增量。套圈的寿命也在评估中。
2014-08-12 astro-ph.IM
Modelling the application of integrated photonic spectrographs to astronomy
生产超大望远镜仪器的一个众所周知的问题是，它们的尺寸（以及成本）与望远镜孔径迅速成比例。为了试图打破这种关系，已经提出了替代的新技术，例如使用集成光子光谱仪（IPS）。由于其衍射限制的性质，IPS声称可以击败适用于传统仪器的苛刻的标度定律。天文应用的问题是，与传统的光子学不同，它们通常不是由衍射限制源提供的。这意味着为了保持吞吐量和空间信息，IPS将需要多个阵列波导光栅（AWG）和一个光子灯。我们调查的影响，这些额外的组件上的大小的仪器。我们还调查了潜在的尺寸优势，使用IPS，而不是传统的单片光学。为此，我们构建了IPS和传统图像切片光谱仪的玩具模型，以计算相对仪器尺寸及其在检测器像素数量方面的要求。使用这些模型，我们可以通过改变不同的参数，例如多路复用增益和光谱分辨率，来量化不同类型仪器的相对尺寸/成本优势。这是伴随着这些预测，这可能是至关重要的规划未来的仪器高度复用光谱的不确定性的评估。
2012-07-23 astro-ph.IM
The infrared imaging spectrograph (IRIS) for TMT: electronics-cable architecture
红外成像光谱仪（IRIS）是30米望远镜（TMT）的第一个光仪器。它结合了衍射极限成像仪和积分场摄谱仪。本文主要研究IRIS的电气系统。对于IRIS这种尺寸和复杂性的仪器，我们面临着几个电气挑战。许多主要控制器必须直接位于低温恒温器上以减少电缆长度，而其他控制器则需要多个隔板，并且必须穿过大型电缆缠绕。仪器旋转引起的冷却和振动也是主要挑战。我们将介绍我们选择的电缆和连接器的室温和低温环境，包装在各种机柜和外壳，和技术复杂的舱壁，包括大型探测器在低温恒温器的墙壁。
2018-08-23 astro-ph.IM
FOCCoS for Subaru PFS
光纤电缆和连接器系统（FOCCoS）通过光纤电缆在2400个定位器和一组光谱仪之间提供光学连接，作为Subaru PFS仪器的一部分。每个定位器保留一个光纤入口，并将其连接在一个微透镜上，该微透镜负责将F比转换为更大的F比，从而减轻了光谱仪设计的困难。光纤电缆将被分成3部分，电缆A、电缆B和电缆C，通过一组多光纤连接器连接。电缆B将永久连接在斯巴鲁望远镜。第一组多光纤连接器将从Nasmith平台处的光谱仪系统将电缆A连接到电缆C。电缆A是伪狭缝装置的延伸，该伪狭缝装置通过光纤末端的线性布置获得并且通过环氧树脂固定在复合基板的基部处。第二组多光纤连接器将电缆A的另一端连接到电缆B，电缆B是定位器器械结构的一部分。该项目正在研究的光纤是Polymicro FBP120170190，它已经显示出非常令人鼓舞的结果。这种试验涉及由纤维末端旋转和扭曲引起的应力引起的FRD测量，与PFS仪器定位器产生的条件相似。所研究的多光纤连接器由USCONEC公司生产，可连接32根光纤。测试包括多次连接和断开后的光通量和稳定性。本文将审查的FOCCoS子系统的总体设计，所使用的方法来制造所涉及的设备和必要的测试结果，以评估总效率的设置。
2012-10-09 astro-ph.IM physics.ins-det
The SLICE, CHESS, and SISTINE Ultraviolet Spectrographs: Rocket-borne Instrumentation Supporting Future Astrophysics Missions
NASA的亚轨道计划提供了在地球大气层上方进行独特科学实验的机会，也是未来空间天体物理学、太阳物理学和大气科学任务所必需的技术和人员的输送管道。在本文中，我们描述了三个天文有效载荷开发（或在开发中）的紫外线火箭组在科罗拉多大学。这些远紫外（100 - 160纳米）光谱仪被用于研究一系列科学课题，从星际介质中的气体（在一次观测中对温度跨越五个数量级的物质进行诊断）到附近系外行星系统的高能辐射环境。Slice、CHESS和SISTINE这三种乐器形成了乐器设计和组件级技术成熟的发展。SLICE是开发新的数据处理、存储和遥测技术的先驱仪器。CHESS和SISTINE是技术和仪器设计的试验平台，分别支持高分辨率（R > 100，000）点源光谱和高通量成像光谱，以支持未来的探索者，探测器和旗舰级任务。CHESS和SISTINE有效载荷支持大幅面光子计数探测器和先进光学涂层的开发和飞行测试：这是NASA实现未来旗舰天文台的两大技术优先事项（例如，LUVOIR Surveyor概念），其在紫外光谱能力上提供了比哈勃太空望远镜大约50 - 100倍的增益。我们目前的设计，组件级的实验室表征，和这些仪器的飞行结果。
2015-12-02 astro-ph.IM
The Infrared Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: Instrument Overview
我们提出了一个概述的设计IRIS，红外（0.85 - 2.5微米）积分场光谱仪和成像相机的三十米望远镜（TMT）。凭借极低的波前误差（<30 nm）和机载波前传感器，IRIS将利用窄视场红外自适应光学系统（NFIRAOS）的高角分辨率来剖析30米孔径衍射极限的天空。该仪器的主要光谱分辨率为4000，空间采样从4毫角秒开始，将具有无与伦比的能力来探索高红移星系、银河系中心、恒星形成区和几乎任何天体。本文总结了整个设计方案和基本功能。在设计创新中，包括小透镜和切片器积分场单元的组合、新的4Kx 4k探测器、极其精确的大气色散校正、红外波前传感器和非常大的真空低温系统。
2010-07-12 astro-ph.IM
