HERMES: a high-resolution fibre-fed spectrograph for the Mercator telescope
HERMES高分辨率摄谱仪项目旨在利用小型但灵活的望远镜在观测天体物理学方面的具体潜力。光谱仪的优化光学设计是基于白瞳光束折叠的高分辨率光谱学的成熟概念。在这篇文章中,我们提出了完整的项目,包括摄谱仪的设计和采购细节,望远镜适配器和校准单元,检测器系统,以及优化的数据处理管道。我们提出了一个详细的性能分析表明,光谱仪执行指定的光学质量和总效率。凭借85000的光谱分辨率(低分辨率光纤为63000),单次曝光的光谱覆盖范围为377至900 nm,峰值效率为28%,HERMES被证明是建立变量(恒星)现象的高质量数据时间序列的理想仪器。
2010-11-01 astro-ph.IM
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
The PRL Stabilized High Resolution Echelle Fiber-fed Spectrograph: Instrument Description & First Radial Velocity Results
我们目前的摄谱仪的设计细节和初始径向速度的结果,从PRL光纤馈电的高分辨率交叉色散阶梯光栅摄谱仪(PARAS),最近已委托在阿布山1.2米望远镜,在印度。作为PARAS调试后测试的一部分获得的数据显示,在明亮的RV标准星上,几个月的时间内速度精度优于2 m/s。对于sigma-Dra的观测,我们报告了7个月内1.7m/s的精度和2个月内HD 9407的2.1m/s的精度。PARAS能够以约67,000的分辨率进行3800 A-9500 A的单次光谱覆盖。RV结果在3800 A和6900 A之间使用钍-氩(ThAr)空心阴极灯的同时波长校准获得。光谱仪保持在稳定的温度条件下,在25.55 ℃时精度为0.01 - 0.02 ℃(rms),并封闭在压力为0.1 +/-0.03 mbar的真空容器中。光谱仪在5000 ~ 6500 A范围内的闪耀峰效率为30%,包括探测器在内,采用光纤传输时约为25%。在具有良好视宁度的晴朗夜晚,在相同波长范围内,包括摄谱仪、光纤传输、焦比退化(FRD)和望远镜(反射率为81%)的总效率约为7%。
2013-12-19 astro-ph.IM
Semi-automated single-mode fiber coupling for AO-fed spectrographs
University of Notre Dame(圣母大学);Penn High School(彭恩高中)
本文为衍射极限径向速度光谱仪开发半自动单模光纤耦合控制程序,模拟显示可将星-光纤间距从3.9降至0.11模场直径,耦合指标从零提升至0.6-0.8,并适用于紧密双星。
2026-09-18 astro-ph.IM
Modal noise in an integrated photonic lantern fed diffraction-limited spectrograph
在试图开发一个流线型的天文光子仪器,我们演示了实现一个全光子器件能够多模到单模转换和光谱色散的8米级望远镜与有效的耦合。该装置是一个单片光子光谱仪,它结合了一个集成的光子灯笼,和一个高效的阵列波导光栅器件。在天空测试期间,我们发现了一种以前未报告的噪声类型,这使得光谱提取和校准变得非常困难。噪声的来源被追踪到馈送光纤的多模近场图案与集成光子灯的模式接受轮廓之间的波长相关损耗机制。广泛的建模的光子组件复制的波长相关的损失,并证明了最终的光谱输出上的相同的效果。我们概述,这可以通过直接注入到集成的光子灯笼来缓解。
2017-07-07 astro-ph.IM
A Flexible and Modular Data Reduction Library for Fiber-fed Echelle Spectrographs
在ESTERO项目中,正在建立一个新的灵活的数据简化库。ESTERO,岩石系外行星和稳定光谱观测的阶梯光栅光谱仪是一台光纤馈电,高分辨率,交叉分散的阶梯光栅光谱仪。其主要科学目标之一是使用径向速度技术搜索类地系外行星。正在开发一个专用管道。它被设计为能够减少来自不同的类似光谱仪的数据:不仅是ESTERO,而且还有HARPS,HARPS-N和其他可能的光谱仪。仪器细节可通过输入静态配置表进行配置。第一次编写的配方已经测试的HARPS和HARPS-N的真实数据和ESTERO模拟数据。管道的最终科学产品将是提取的一维和二维光谱。利用这些产品,可以高精度地计算被观测物体的径向速度。该库在标准ESO管道环境中开发。它是用ANSI C编写的,并使用了通用管道库(CPL)。它可以以通常的方式与ESO工具Esorex,Gasgano和Reflex结合使用。
2015-09-18 astro-ph.EP astro-ph.IM
An Exposure Meter of Lijiang Fiber-fed High-Resolution Spectrograph
本文介绍丽江光纤高分辨率光谱仪曝光计,通过PMT计数线性估计CCD曝光通量,开发软件优化曝光时间控制,实测决定系数超0.92。
2024-02-03 astro-ph.IM
CAFE: Calar Alto Fiber-fed Echelle spectrograph
我们在这里介绍CAFE,Calar Alto光纤馈电Echelle摄谱仪,这是西班牙阿莱曼天文中心(CAHA)建造的一种新仪器。CAFE是一种单光纤高分辨率($R\sim$ 70000)光谱仪,覆盖波长范围在3650- 9800 nm之间。它是在中阶梯摄谱仪通用设计的基础上建立的。它的主要目的是测量$V\sim$ 13-14等恒星物体的径向速度,精度达到几十个$m s^{-1}$。为了实现这一目标,最大限度地简化了设计,去除了所有可能的可移动组件,中心波长是固定的,因此波长覆盖范围;没有滤光轮,一个狭缝等,特别注意热稳定性和机械稳定性。该仪器已完全投入使用,并可在卡拉尔阿尔托天文台的2.2米望远镜上使用。在这篇文章中,我们描述了(i)设计,总结其制造阶段;(ii)表征仪器的主要性能;(iii)描述还原管道;(iv)显示第一次灯光和调试运行的结果。实验结果表明,该仪器达到了设计指标要求,达到了预期目标。特别是,他们表明,该仪器比预期的更有效,在$\sim$ 2700秒的积分时间内,对于$V\sim$ 14.5等的恒星物体,达到了$S/N\sim$ 20。该仪器是一台用于系外行星研究(通过研究包含大质量行星的可能系统的大样本),银河系动力学(移动群体或恒星协会的高精度径向速度)或天体化学的奇妙机器。
2013-01-10 astro-ph.IM
A fast new catadioptric design for fiber-fed spectrographs
下一代大规模多路复用多目标光谱仪(DESpec、SUMIRE、BigBOSS、4 MOST、HECTOR)需要快速、高效且价格合理的光谱仪,并且比当前设计的分辨率更高(R = 3000-5000)。光束尺寸在设计中是一个(相对)自由的参数,但是VPH光栅的性质使得对于固定的分辨率和波长覆盖,光束尺寸对整体VPH效率的影响非常小。对于全透射式相机,这建议适度的光束尺寸(例如80- 150 mm)以最小化成本;而对于反射折射式(施密特型)相机,更大的光束尺寸(例如250 mm+)是优选的,以提高图像质量并最小化障碍损失。Schmidt设计在图像质量、相机速度和散射光性能方面都有优势,而MRF技术等最新进展意味着所需的非球面不再是高昂的成本或风险。提出了一种新的施密特/马克苏托夫衍生的设计,它不同于以前的设计,在相机外的检测器包,并邻近摄谱仪光瞳。由于望远镜顶端的阻挡,望远镜的瞳孔中心已经有了一个洞。对于250 mm光束,可以将6 cm \times 6 cm探测器封装及其杜瓦瓶大部分隐藏在该孔内。这意味着该设计实现了非常高的效率,与透射设计相比具有竞争力。光学系统非常出色,至少与经典的施密特设计一样好,允许F/1.25甚至更快的相机。主要硬件的成本为每臂30万美元,使设计负担得起。
2012-07-31 astro-ph.IM
Optical design of VIPER: a high-resolution multimode fiber-fed VIPA spectrograph for characterizing exoplanet atmospheric escape
Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(天体物理中心 | 哈佛与史密森尼学会);Harvard University(哈佛大学);Smithsonian Astrophysical Observatory(史密森尼天体物理台)
介绍用于表征系外行星大气逃逸的VIPER摄谱仪光学设计,基于VIPA,针对多模光纤馈送难题采用新方法,经计算和模拟验证设计,证明其可作为传统光栅摄谱仪替代品用于系外行星等天文应用。
2026-07-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Exoplanets Sciences with Nulling Interferometers and a Single-Mode Fiber-Fed Spectrograph
了解系外行星的大气层是破译其形成历史和潜在可居住性的里程碑。对系外行星进行高对比度成像和光谱分析是实现这一目标的主要途径。对系外行星的直接成像需要很高的空间分辨率。干涉测量已被证明是提高空间分辨率的有效方法。然而,很少探索将干涉测量、高对比度成像和高分辨率光谱学相结合的方法。为了填补这一空白,我们提出了用于当前一代8-10米望远镜的双孔径光纤零陷器(FN),它提供了必要的空间和光谱分辨率,以(1)对已知系外行星进行后续光谱分析;(2)检测碎片盘系统中的行星。将FN馈送到高分辨率摄谱仪的概念也可用于未来的空间和地面任务。我们提出了一个案例研究,使用双孔径FN在M恒星周围的岩石行星中寻找生物特征,为未来的空间干涉测量任务。此外,我们讨论了如何FN可以配备在未来的超大型望远镜,以巨麦哲伦望远镜(GMT)为例。
2020-10-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
Suppression of Fiber Modal Noise Induced Radial Velocity Errors for Bright Emission-Line Calibration Sources
光纤中的模式噪声限制了下一代天文摄谱仪可实现的信噪比和速度精度。这是一个日益紧迫的问题,精密径向速度(RV)光谱仪在近红外(NIR)和光学,需要高稳定性的观察线轮廓和高信噪比。许多光谱仪计划使用高度相干的发射线校准源,如激光频率梳和法布里-珀罗标准具,以达到足以检测类地行星的精度。这些高精度校准源通常使用单模光纤或高相干源。将光从单模光纤耦合到多模光纤导致仅激发非常低数量的模式,从而加剧了由光谱仪测量的模式噪声。我们提出了一种商业现货(COTS)解决方案,可显著减轻所有光学和近红外波长的模态噪声,并可应用于光谱仪校准系统。我们的解决方案使用积分球结合扩散器,该扩散器使用电致伸缩聚合物快速移动,并且通常优于大多数测试形式的机械纤维搅拌。我们证明了一个高水平的模式噪声降低与窄带宽1550 nm的激光。我们相对便宜的解决方案通过消除系统噪声的主要来源,立即使光谱仪能够利用最先进的明亮校准源的固有精度。
2014-03-06 astro-ph.EP astro-ph.IM
p3d: a general data-reduction tool for fiber-fed integral-field spectrographs
积分场光谱仪(IFS)数据的处理是一项艰巨的工作。为了将原始数据转换成通常大量的光谱,需要许多重复操作。通过使用工具或管道,可以显著简化这项工作,这些工具或管道旨在完成许多重复操作,而无需人工交互。在这里,我们介绍了我们的半自动数据简化工具p3d,它被设计用于光纤馈电IFS。p3d的重要组成部分包括一个新的算法,用于自动发现和跟踪探测器上的光谱,以及两种除了标准孔径提取之外的最佳光谱提取方法。p3d还提供了组合多个图像、执行波长校准和平场数据的工具。p3d目前配置为四个IFS。为了评估其性能,我们测试了该工具的不同组件。在这些测试中,我们使用了模拟和观测数据。我们证明,对于三个IFS的所谓的串扰由于重叠的光谱检测器上的校正是必需的。如果没有这样的校正,光谱将是不准确的,特别是如果在对象上存在显著的强度梯度。我们的测试表明,p3d能够产生准确的结果。P3D是一种高度通用且可免费获得的工具。它很容易扩展,包括改进的算法,新的可视化工具和支持其他仪器。程序代码可以从p3d项目网站http://p3d.sourceforge.net下载
2010-02-23 astro-ph.IM
A Radial Velocity Error Budget for Single-mode Fiber Doppler Spectrographs
采用自适应光学(AO)的单模光纤(SMF)光谱仪为实现极精确的径向速度(EPRV)测量提供了独特的路径。我们提出了一个径向速度(RV)的误差预算的基础上,端到端的数值模拟的仪器名为iLocater,正在开发的大型双目望远镜(LBT)。iLocater的设计代表了第一台AO馈电SMF摄谱仪,用于量化和评估在衍射极限下进行精确多普勒时间序列测量的相对优点和缺点。这个框架可以应用于贸易研究工作,调查仪器设计决策的影响,系统的不确定性,在亚米每秒精度的制度。我们发现,工作在衍射极限通过使用AO和SMF的允许高光谱分辨率和改善的仪器稳定性的限制幅度和较长的积分时间为代价。配备AO的大型望远镜解决了SMF摄谱仪的主要挑战。
2018-12-06 astro-ph.IM
The Habitable-Zone Planet Finder: A Stabilized Fiber-Fed NIR Spectrograph for the Hobby-Eberly Telescope
我们提出了最近资助的宜居带行星探测器(HPF)的科学动机和概念设计,HPF是一个稳定的光纤馈电近红外(NIR)光谱仪,用于10米级的霍比-埃伯利望远镜(HET),将能够发现M矮星周围的低质量行星。HPF将覆盖近红外Y和J波段,以获得中M矮星的精确径向速度,并能够探测这些恒星周围的低质量行星。概念设计包括冷却至200 K的低温恒温器、具有科学和校准光纤的双光纤馈电、镀金镶嵌中阶梯光栅和具有1.7 $μ$ m截止值的Teledyne Hawaii-2 RG(H2 RG)NIR探测器。铀氖空心阴极灯是基线波长校准源,我们正在积极测试激光频率梳,以实现更高的径向速度精度。我们将介绍整个仪器系统设计和与HET的集成,并讨论主要的系统挑战,关键选择和正在进行的研发项目,以降低风险。我们还讨论了正在进行的HPF调查的目标选择过程。
2012-09-08 astro-ph.EP astro-ph.IM
VIPER: A high-resolution multimode fiber-fed VIPA spectrograph concept for characterizing exoplanet atmospheric escape
本文提出VIPER高分辨率窄带多模光纤VIPA光谱仪概念,用于观测系外行星1083 nm氦吸收线以研究大气逃逸,并给出仪器需求、设计方法与端到端波动光学模型。
2025-08-27 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
ANDES, the high-resolution spectrograph for the ELT: RIZ Spectrograph preliminary design
本文介绍了ANDES仪器中RIZ可见光光谱仪模块的初步设计,该光纤馈入高分辨率光谱仪借鉴HARPS和ESPRESSO,采用真空热控设计并通过长狭缝重塑望远镜的巨大etendue。
2024-06-26 astro-ph.IM
The Tartu Observatory Fiber-fed Echelle Spectrograph (TOFES) Data Reduction Pipeline
Tartu Observatory, University of Tartu(塔尔图大学塔尔图天文台);Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院空间研究所);Institute for Theoretical and Computation Physics, Graz University of Technology(格拉茨工业大学理论与计算物理研究所);Department of Physics and Astronomy, Uppsala University(乌普萨拉大学物理与天文学系);Department of Physics and Astronomy, University College London(伦敦大学学院物理与天文学系);European Southern Observatory(欧洲南方天文台)
本文介绍了TOFES数据处理管道及配套的Spectroscopy-Toolbox包,该光谱仪安装于1.5米AZT-12望远镜,分辨率30000,用于恒星表征、系外行星宿主星研究及大质量恒星大气变异性监测。
2026-08-03 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
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
Higher-precision radial velocity measurements with the SOPHIE spectrograph using octagonal-section fibers
高精度摄谱仪在使用径向速度技术搜索系外行星方面发挥着关键作用。但在1 m.s-1的精度水平上,考虑到观测条件的变化,如视宁度、导向和定心误差以及望远镜渐晕,光纤光谱仪性能的稳定性至关重要。在HARPS或SOPHIE等光纤光谱仪中,光纤链路置乱特性是主要问题之一。由于光谱仪的几何场和孔径像差,光谱仪入口处的光纤近场均匀性和中阶梯光栅(光瞳)上的远场照明的稳定性对于高精度径向速度测量是至关重要的。我们在1.93米OHP望远镜上对SOPHIE摄谱仪进行了测试,以测量仪器对光纤链路光馈送条件的灵敏度:恒星偏心,望远镜圆顶渐晕和散焦。为了显著提高当前的精度,我们设计了一个光纤链路的修改,考虑到光谱仪的操作约束。我们已经开发了一种新的链接,其中包括一块八角形截面的纤维,具有良好的扰码性能,躺在前圆形截面的纤维内,我们测试的概念在工作台上表征近场和远场扰码性能。2011年春季,在SOPHIE光谱仪光纤上实施了这一改进,并首次直接在天空中进行了测试,以证明与以前的光纤链路相比的增益。通过观测标准恒星,对系外行星的搜索和定性进行了科学验证。
2011-10-11 astro-ph.IM
High-resolution spectrograph for telescopes of moderate diameter
建立了高分辨率光纤光谱仪的基本模型。与SAO的1米望远镜相结合,摄谱仪具有以下参数:光谱分辨率R=45000,在光谱区3850 $÷$ 10850 nm内同时登记的阶数为86,中阶梯光栅阶数重叠为$λ<9000$ nm。
2014-12-07 astro-ph.IM astro-ph.SR
Optical design of a direct fibre-fed MO-IFS for the NLOT
Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Durham University(杜伦大学)
为印度NLOT设计直接光纤馈送式Mo-IFS,前端为可移动微透镜+光纤积分场单元,由两通道组成,覆盖特定波长范围,通过Zemax模拟评估性能,展示了初始光学配置、设计方法及预期性能。
2026-07-17 astro-ph.IM
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
The Multi-Object, Fiber-Fed Spectrographs for SDSS and the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey
介绍了斯隆数字巡天(SDSS)多目标光纤光谱仪的设计和性能,以及为重子振荡光谱巡天(BOSS)升级的光纤光谱仪。光谱仪最初于1999年秋季在阿帕奇角天文台的2.5米口径斯隆望远镜上投入使用,为SDSS和SDSS-II巡天提供了超过150万个光谱,使各种银河系和银河系外科学成为可能,包括2005年首次观测到的重子声学振荡。光谱仪于2009年升级,目前用于BOSS,这是第三代SDSS-III项目的旗舰调查。BOSS将测量135万个大质量星系的红移到红移0.7,并在10,000平方度的天空中测量160,000个高红移类星体的莱曼α吸收,对宇宙的绝对宇宙距离尺度进行百分比水平的测量,并对暗能量的状态方程进行严格的限制。双多目标光纤光谱仪采用简单的光学布局,包括反射式准直器、光栅、全折射相机和最先进的CCD探测器,在覆盖近紫外到近红外的带通上在两个通道中同时产生数百个光谱,分辨率R = λ/FWHM ~ 2000。在经过验证的传统基础上,为BOSS升级了光谱仪,配备了体相位全息光栅和现代CCD探测器,将峰值吞吐量提高了近两倍,将带通范围扩大到360 < λ< 1000 nm,并将每次曝光的光纤数量从640增加到1000。在本文中,我们描述了原来的SDSS摄谱仪的设计和升级实施BOSS,并记录的预测和测量性能。
2013-05-21 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
Single mode, extreme precision Doppler spectrographs
如今,系外行星研究的“圣杯”是探测类地行星:一颗位于主序星周围宜居带的岩石行星。非常精确的多普勒光谱是发现和表征类地行星的不可或缺的工具;然而,要在太阳型恒星周围找到这些行星,我们需要比目前最好的光谱仪提供的径向速度(RV)精度高出近一个数量级。天体光子学(Bland-Hawthorn & Horton 2006,Bland-Hawthorn et al. 2010)和自适应光学(AO)的最新发展使单模光纤(SMF)馈电的高分辨率光谱仪成为可能,这可以实现精度的下一步。与多模光纤或狭缝耦合摄谱仪相比,SMF馈源具有固有的优势:光纤出口处的强度分布非常稳定,因此,精心设计的摄谱仪的线扩散函数与输入耦合条件完全解耦,如引导或看到变化(Ihle等人,2010)。模态噪声是当前多模光纤馈电仪器中的一个限制因素(Baudrand & Walker 2001),可以通过适当的设计来消除,并且光谱仪的衍射限制输入允许非常紧凑的仪器设计,这提供了优异的光学机械稳定性。SMF是新型、非常精确的波长校准器的理想接口,如激光频率梳(Steinmetz等人,2008年; Osterman等人,2012年)或基于SMF的法布里-珀罗标准具(Halverson等人,2012年)。在近红外波长,这些技术已经准备好在天空仪器中实施,或者已经在使用中。我们讨论了一个新的概念,这样的摄谱仪。
2012-12-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
The need for single-mode fiber-fed spectrographs
精确的多普勒径向速度(RV)仪器将继续在推进我们对系外行星系统的全面理解方面发挥重要作用。从过境调查和后续RV测量的轨道参数的组合是至关重要的解锁质量和密度估计检测到的行星,让我们深入了解他们的环境和结构。然而,系外行星领域正处于一个关键时刻:现有径向速度仪器的测量灵敏度正在成为进一步增加我们知识的限制因素。如果不提高RV测量精度,我们将无法为新的凌日任务(包括凌日系外行星勘测卫星(TESS))预期的一些最令人兴奋(因此也是最具挑战性)的发现提供动态质量和密度估计(Plavchan et al. 2015,Ricker et al. 2014)。RV的精度需要达到10厘米/秒的水平,以充分确认类似地球的类似物,提供质量并测量这些任务的密度到1-5%的水平。此外,这种RV能力对于詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)等设施的有效目标选择也很重要。实现这一目标的一个有希望的方法是使用单模光纤将光注入光谱仪。这减轻了当前一代视见受限RV仪器面临的许多误差项,同时在较小的光学足迹内提供了高分辨率光谱的能力(Schwab等人,2012年; Crepp 2014年; Jovanovic等人,2016年a)。我们讨论了这种技术的好处,它的挑战,以及目前的发展状况。
2019-01-25 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Design and performance of a F/#-conversion microlens for Prime Focus Spectrograph at Subaru Telescope
PFS是一个多目标摄谱仪,由斯巴鲁望远镜主焦点处的2394根光纤馈电。由于主焦点处的F/#对于摄谱仪来说太快了,我们设计了一个小的凹平负透镜连接到每根光纤的尖端,将望远镜光束(F/2.2)转换为F/2.8。我们对镜头进行了优化,以最大限度地提高F/2.8范围内的光线数量,同时保持1.28的放大率。微透镜通过玻璃成型制造,并且将在前表面施加超宽带AR涂层(λ =0.38-1.26 μ m时<1.5%)。
2014-08-12 astro-ph.IM
DOTIFS: spectrograph optical and opto-mechanical design
Devasthal光学望远镜积分场摄谱仪(DOTIFS)是一种新的多积分场单元(IFU)仪器,计划安装在印度奈尼塔尔的3.6米Devasthal光学望远镜上。它有8个相同的光纤光谱仪,用于分散来自16个IFU的光。光谱仪在370- 740 nm波长范围内同时产生2,304个光谱,光谱分辨率为R=1200-2400。它由全折射、全球面光学器件组成,设计用于在高透射光谱仪光学器件、体相位全息光栅和4K CCD的梯度涂层e2 v 2K的帮助下实现从望远镜到CCD的平均26.0%的吞吐量。介绍了光谱仪的光学和光机设计以及目前的发展状况。光谱仪的光学和光学机械部件正在制造中。
2018-10-08 astro-ph.IM
Design and Construction of VUES: the Vilnius University Echelle Spectrograph
2014年2月,耶鲁系外行星实验室被委托为莫勒泰天文台的1.65米望远镜设计、建造和交付一台高分辨率(R = 60,000)摄谱仪。该观测站由维尔纽斯大学理论物理和天文学研究所运营。维尔纽斯大学的Echelle摄谱仪(VUES)是一种白瞳设计,通过望远镜的八角形光纤馈电,具有400至880 nm的操作带通。VUES采用了一种新颖的模块化光学机械设计,可以在商业光学平台上快速组装和对准。这种方法允许光谱仪在耶鲁大学使用实验室光学台组装和调试,然后在天文台的另一个光学台上重新组装,具有良好的可重复性。摄谱仪的组装和校准过程缩短到几天,使摄谱仪能够完全拆卸并运往立陶宛,然后在2015年6月的10天内安装在天文台。
2016-01-22 astro-ph.IM
The Habitable Zone Planet Finder: A Proposed High Resolution NIR Spectrograph for the Hobby Eberly Telescope to Discover Low Mass Exoplanets around M Dwarfs
宜居带行星探测器(HZPF)是10 m级Hobby Eberly望远镜的拟议仪器,该望远镜将能够发现M矮星周围的低质量行星。高带通滤波器将采用光纤馈电,提供R~ 50,000的光谱分辨率,覆盖0.9-1.65μm波长范围,即Y、J和H近红外波段,其中大部分通量是由中晚期M型星发射的,大部分径向速度信息集中在该波段。HZPF封装在一个带有主动温度控制、纤维杂乱和机械搅拌的冷冻真空容器中,旨在实现<3 m/s的径向速度精度,并希望获得<1 m/s的最亮目标。该仪器将能够研究M矮星周围低质量行星的性质;发现这些恒星周围宜居带中的行星,并作为一个基本的径向速度确认工具,用于晚M矮星周围的天体测量和凌日探测。近红外(NIR)径向速度观测还将使人们能够在年轻活跃恒星周围寻找近距离行星,补充即将推出的GPI,SPHERE和PALM 3 K等高对比度成像仪器所实现的搜索空间。用原型探路者仪器进行的测试已经证明,它能够从综合太阳光中以7-10米/秒的精度恢复径向速度,在HET上对恒星观测的精度约为15-20米/秒。这些测试还证明了使用非冷却仪器在NIR Y和J波段工作的能力。我们还将讨论从测试中吸取的有关校准和性能的经验教训,以及它们如何影响HZPF的整体设计。
2010-07-19 astro-ph.IM
On-sky commissioning of MAROON-X: A new precision radial velocity spectrograph for Gemini North
MAROON-X是一个光纤馈电的,红色光学的,高精度径向速度摄谱仪,最近在夏威夷莫纳克亚山的双子北望远镜上投入使用。它的分辨能力为85,000,波长覆盖范围为500-920 nm,可提供晚K和M矮星的径向速度测量,精度低于50 cm s $^{-1}$。MAROON-X是目前北半球唯一一台8米级望远镜上的光学EPRV摄谱仪,也是唯一一台大型望远镜上的EPRV仪器,可供整个美国社区使用。我们在这里报告2019年12月的调试活动结果和早期科学结果。
2021-06-03 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
A new algorithm for sky extraction for multi-fiber instrument
本文提出了一种利用光纤光谱仪从微弱天体观测数据中扣除天空光的新方法。该算法已被开发的OPTIMOS-EVE,为未来的欧洲极大望远镜(E-ELT)的光学到红外多目标摄谱仪的A阶段的框架。新技术克服了光纤传输仪器的明显局限性,可以高精度地恢复天空的贡献。该算法是基于重建的天空背景的空间波动(连续和发射),并允许我们减去天空背景的贡献,在一个FoV的$7\times7 arcmin^2$的精度为1%的单纤维模式,和0.3-0.4%的积分场单位观测。
2010-09-02 astro-ph.IM
ESpeRo: Echelle Spectrograph Rozhen
本文介绍了罗真国家天文台2米望远镜中阶梯光栅摄谱仪。光谱仪是一种交叉分散、台式、光纤馈送仪器,分辨率为$\sim$ 30000至$\sim$ 45000。在一个单一的图像中获得的光谱范围是从3900到9000 nm。我们描述了光纤注入和引导单元,光谱仪本身,和检测器的参数。所确定的订单和由此产生的分辨率。讨论了采用窄缝提高分辨率的可能性,并计算了相应的磁通损失。导出了一组不同星等恒星的预期信噪比。一些与ESpeRo获得的第一批结果进行了简短的描述。
2016-12-21 astro-ph.IM
Effect of near-field distribution on transmission characteristics of fiber-fed Fabry-Perot etalons
光纤标准具广泛应用于引力波探测器、超稳激光器和高精度光谱仪的校准基准等先进干涉测量仪器中。我们证明了近场分布的变化会恶化的光纤F-P标准具的光谱精度,特别是当精度在3 * 10-10或更高的顺序是必需的。八角形光纤加双扰器后,可以大大提高近场分布的稳定性和均匀性。在为亚ms-1精度径向速度仪器建立波长定标器时,应慎重考虑双扰频器。
2021-05-10 astro-ph.IM
Stability analysis of VBT Echelle spectrograph for precise radial velocity measurements
位于Kavalur的2.3米瓦伊努巴普望远镜(VBT)上的光纤馈电中阶梯摄谱仪自2005年以来一直在运行。由于近年来精密光谱学的各种技术进步,在观测天文学中开辟了几条研究途径。这些发展产生了提高光谱仪多普勒精度的需求。目前,仪器的稳定性受到Echelle室内温度和压力波动的影响。此外,需要一种更好的波长校准方法来仔细跟踪和解开恒星光谱的仪器效应。在计划使用碘吸收气室进行可能的升级时,我们使用ThAr气体放电灯拍摄的一系列校准帧来测量光谱仪的原始稳定性。时间序列数据进行了分析与互相关的方法,并在不同的Echelle级的ThAr发射线的移动被准确地测量。在本文中,我们提出了我们的稳定性分析方法和结果的卡瓦勒摄谱仪。我们还确定了可能的错误来源,并讨论了我们的策略,以减轻他们。
2017-06-28 astro-ph.IM
First Light results from PARAS: The PRL Echelle Spectrograph
我们提出了第一个光调试结果从物理研究实验室(PRL)的光纤馈送高分辨率交叉色散中阶梯光谱仪。它能够在R ~ 63,000时实现3700 A至8600 A的单次光谱覆盖,并且在非常稳定的温度条件下(23°C时为0.04°C)。在不久的将来,压力控制也将通过将整个摄谱仪封闭在低压真空室(~0.01mbar)中来实现。它连接到一个1.2米望远镜,使用两个50微米芯光纤(一个用于恒星,另一个用于同步Th-Ar光谱校准)。1.2米望远镜位于Mt.阿布,印度,我们保证每年有80到100个晚上用摄谱仪进行观测。该仪器最终将用于在未来5年内对1000颗矮星周围的系外行星进行径向速度搜索,亮度超过10等,精度为3至5米/秒,使用同步Th-Ar光谱灯参考技术。光谱仪在短期时间尺度上已经达到了3.7m/s的稳定性,在不久的将来,我们预计一旦我们将光谱仪安装在真空室内,稳定性将达到1 m/s。
2010-07-24 astro-ph.IM
The eShel Spectrograph: A Radial-velocity Tool at the Wise Observatory
eShel是一种现成的光纤光栅光谱仪($R \approx 10,000$),安装在以色列Wise天文台的1米望远镜上。我们报告的多级光谱仪的安装,并描述了我们的管道提取恒星径向速度从所获得的光谱。我们还介绍了一种新的算法-UNICOR,以消除径向速度系统,可以出现在一些观察到的订单。我们表明,该系统的性能是接近的光子噪声极限曝光超过$10^7$计数,精度可以得到更好的200米/秒的F-K星,其中的eShel光谱响应是最佳的。这使得Wise的eShel成为研究比$m_V=11$更亮的光谱双星的有用工具。我们证明了这一能力与轨道的解决方案,两个二进制的项目正在进行明智的。
2017-03-29 astro-ph.IM astro-ph.SR
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
Liger at Keck Observatory: Design of Imager Optical Assembly and Spectrograph Re-Imaging Optics
Liger是一种自适应光学(AO)馈入成像仪和积分场摄谱仪(IFS),旨在利用凯克全天精密自适应光学(KAPA)升级为W. M。凯克天文台。我们提出了设计和分析的成像器光学组件,包括光谱仪重新成像光学(RIO),它将光束路径从成像器焦平面的IFS切片模块和小透镜阵列。每个成像器部件和前两个RIO机构被组装并单独对准在同一光学板上。挡板抑制背景辐射和散射光,瞳孔观察相机允许成像器探测器聚焦在望远镜瞳孔的图像上。光学板安装在适配器框架上,用于整个系统的对准。成像仪和RIO将在安装到最终科学低温恒温器之前在低温测试室中进行表征。
2022-08-16 astro-ph.IM
Fiber modal noise mitigation by a rotating double scrambler
光纤模态噪声是多模光纤高分辨率光谱仪高精度径向速度测量的一个性能限制因素。传统上,通过搅动光纤来减轻模式噪声,这种方式将在光纤中传播的光重新分布在许多不同的模式上。然而,在光纤仅具有有限数量的模式的情况下,例如在近红外波长处或在自适应光学辅助系统中,该方法变得非常低效。所需的强烈搅拌会对光纤产生应力,并可能导致焦比下降。作为一种替代方法,我们建议使用一个经典的光学双扰频器和旋转扰频器的第一光纤端在每次曝光。由于扰频器的第二光纤的旋转照明图案,被激发的模式连续变化。这导致在光纤出口处非常有效地平均模式图案,并大大降低模式噪声。在这方面的贡献,我们提出了一个原型设计和第一个实验室结果的旋转双扰码。
2019-11-16 astro-ph.IM
A High Resolution Spectrograph for the 72 cm Waltz Telescope at Landessternwarte, Heidelberg
华尔兹摄谱仪(英语:Waltz Spectrograph)是一个光纤馈入的高解析度埃歇勒摄谱仪,用于海德堡兰德斯特瓦特天文台的72厘米华尔兹望远镜。它采用31.6线/mm的63.5 $^{\circ}$闪耀角埃歇尔光栅,采用白色光瞳配置,在一次CCD曝光中提供$R\sim$ 65,000的光谱分辨率,覆盖450 $-$ 800 nm之间的光谱范围。棱镜用于埃歇尔阶的交叉色散。光谱由商业复消色差透镜聚焦到每像素具有13.5 $μ$ m的2k $\times$ 2k CCD检测器上。将使用曝光计获得观测的精确的光子加权中点,这些中点将用于计算所测径向速度的重心校正。采用一种新设计的稳定的碘池,高精度地测量径向速度。我们的目标是达到优于5 m/s的径向速度精度,为发现巨型系外行星提供具有足够精度和灵敏度的仪器。在这里,我们描述了华尔兹摄谱仪的设计和早期的天空结果。
2016-08-22 astro-ph.IM
An on-chip astrophotonic spectrograph with a resolving power of 12,000
随着即将到来的超大型望远镜(ELT),相关光谱仪的体积,质量和成本将随着望远镜直径的增加而增加。天文光子学提供了一个独特的解决方案,在芯片上的单模光纤馈电衍射限制光谱仪的形式这一问题。这些高度小型化的芯片在光子的相干操纵方面提供了极大的灵活性。这种光子光谱仪非常适合分散来自直接成像的行星(日冕后,使用单模光纤收集)的光,以表征系外行星的大气。在这里,我们提出了一个概念验证的高分辨率天文光子光谱仪使用阵列波导光栅(AWG)架构的结果。该芯片使用具有方形波导(800 nm $\times$ 800 nm)的低损耗SiN平台(SiN核心,SiO $_2$包层)。AWG的测量分辨率($λ/δλ$)为$\sim$ 12,000,自由光谱范围(FSR)为2.8 nm。虽然FSR很小,但该芯片可在宽带(1200 $-$ 1700 nm)上工作。在TE模式下,峰值片上吞吐量(不包括耦合效率)为$\sim$ 40\%(- 4 dB),总吞吐量(包括耦合损耗)为$\sim$ 11\%(- 9.6 dB)。得益于高约束波导几何形状,该芯片高度微型化,尺寸仅为7.4 mm $\times$ 2 mm。该演示强调了SiN平台在天体光子学中的实用性,特别是商业SiN铸造厂在适合地面和太空望远镜的芯片上制造超小型、高分辨率、高吞吐量AWG光谱仪的能力。
2022-03-09 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
Science Commissioning of NIHTS: The Near-infrared High Throughput Spectrograph on the Lowell Discovery Telescope
近红外高发射光谱仪(NIHTS)正在亚利桑那州Happy Jack的4.3米Lowell Discovery望远镜(LDT)上运行。NIHTS是一种低分辨率光谱仪(R~200),工作范围为0.86至2.45微米。NIHTS由一个定制的分色镜提供,该分色镜将近红外波长反射到光谱仪,并透射可见光,以实现与大型单片成像仪(LMI)(一种独立的可见光波长相机)同步成像。LDT的首要跟踪和获取能力,LMI的几个弧分视场和NIHTS的高光谱吞吐量的结合,使许多天体物理和行星天体,包括柯伊伯带天体,小行星,彗星,低质量恒星和系外行星宿主恒星的新研究成为可能。我们提出了一个NIHTS操作,调试,数据简化程序的总结与两种方法的大地吸收功能的校正,并概述了选择科学的情况下,将由洛厄尔天文台,北亚利桑那大学,LDT的合作伙伴。
2021-03-23 astro-ph.EP astro-ph.IM
Considerations for a new low-/moderate-resolution optical facility spectrograph at the VLT Coudé focus
在VLT Coude焦点进行观测可以通过组合来自多个VLT单元望远镜(UT;尽管在光训练中有一些损失)的光来增加收集面积。Coude的仪器具有显著的操作灵活性优势:它可以连接到任何可用的UT,并且“额外”仪器可以帮助更好地匹配当前条件下的观测约束。通过对现有训练的修改,它甚至可以与具有不同UT的ESTERO并行观察。在这里,我们认为一个通用的VLT Coude光纤馈低分辨率设施摄谱仪-暂时命名为卡布奇诺-适合快速跟进和微弱的瞬变特性,后期监测瞬变和快速分类条件差或在黄昏。像任何同类乐器一样,卡布奇诺可以用来解决各种科学问题。如果以现有硬件为基础,只需进行适度的改动,就可以大大降低建造成本。
2020-04-26 astro-ph.IM
Fiber modal noise mitigation by a rotating double scrambler
光纤模态噪声是高分辨率光谱学中的性能限制因素,无论是在实现高信噪比方面,还是在利用多模光纤馈电高分辨率光谱仪进行高精度径向速度测量时。传统上,通过搅动或“摇动”光纤来降低模态噪声。这样,在光纤中传播的光在许多不同的模式上重新分布。然而,在光纤仅具有有限数量的模式的情况下,例如在近红外波长处或在自适应光学辅助系统中,该方法变得非常低效。所需的强烈搅动会对光纤施加应力,并可能导致焦比下降,或者更糟,损坏光纤。作为一种替代方法,我们建议使用一个经典的光学双扰频器,一个设备,已经实现了许多高精度的径向速度光谱仪,以减轻模式噪声的影响,通过旋转扰频器的第一个光纤端在每次曝光。由于扰频器的第二光纤的旋转照明图案,被激发的模式连续变化。这导致在光纤出口处非常有效地平均模式图案,并大大降低模式噪声。在这方面的贡献,我们提出了一个原型设计和初步的实验室结果的旋转双扰频器。
2020-12-15 astro-ph.IM physics.optics
Design and Development of Cassegrain Module for PARAS-2 Spectrograph (CAMPAS)
Physical Research Laboratory (PRL), Department of Space, India(印度空间部物理研究实验室)
本文介绍了为PRL 2.5米望远镜的高分辨率光纤馈送阶梯光谱仪PARAS-2设计的卡塞格林模块CAMPAS,该模块实现精确光纤注入、点扩散函数估计和大气色散校正。
2026-05-22 astro-ph.IM
Diffraction-limited integral-field spectroscopy for extreme adaptive optics systems with the Multi-Core fiber-fed Integral-Field Unit
直接成像仪器具有空间分辨率,可以将系外行星从其宿主恒星中分辨出来。这使得能够直接表征系外行星的大气,但大多数直接成像仪器没有足够高分辨率的光谱仪来详细描述大气特征。我们调查使用的单模衍射有限积分场单元,是紧凑的,易于集成到当前和未来的直接成像仪器的系外行星表征。这是通过利用光子制造的最新进展来实现的,以创建单模光纤馈送图像重定格式器。光纤链路是在单模多芯光纤的顶部用3D打印透镜创建的,该光纤馈送超快激光雕刻的光子芯片,该光子芯片将光纤重新格式化为伪狭缝。然后,我们将其耦合到一个一阶摄谱仪与三重堆叠体相位全息光栅在大带宽的高效率。该原型系统已经在4.2米的威廉赫歇尔望远镜上成功地进行了第一次光观测。根据波长的不同,测得的天空分辨能力在2500到3000之间。通过我们的观察,我们表明,单模积分场光谱是当前和未来系外行星成像仪器的一个可行的选择。
2020-09-08 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
An Extreme Precision Radial Velocity Pipeline: First Radial Velocities from EXPRES
EXPRESS光谱仪是一种环境稳定的光纤馈电$R=137,500$光谱仪。它最近在亚利桑那州弗拉格斯塔夫附近的4.3米洛厄尔发现望远镜(LDT)上投入使用。摄谱仪的设计目标径向速度(RV)精度为30 $\mathrm{~cm~s^{-1}}$。除了仪器创新之外,这里介绍的EXPRESS管道是第一个采用许多新技术的天空,光学,光纤馈电光谱仪-包括用于CCD的波长相关量子效率表征的“扩展平坦”光纤,平坦相对最佳提取算法,色度重心校正,色度校准偏移,以及用于波长校准的超精密激光频率梳。我们描述了用于EXPRESS的还原、校准和径向速度分析流水线,并给出了我们当前亚米每秒RV测量精度的示例,对于每像素信噪比为250的观测,该示例达到了0.3 $\mathrm{~m~s^{-1}}$的正式单次测量误差。这些速度在已知的系外行星宿主51 Peg上产生轨道解,其与文献值匹配,剩余RMS为0.895 $\mathrm{~m~s^{-1}}$。
2020-03-19 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Preliminary results on the characterization and performances of ZBLAN fiber for infrared spectrographs
目前的望远镜和未来的超大型望远镜使用光纤光谱仪来观察光学和红外波长。光纤的使用大大简化了摄谱仪与望远镜的接口。在高光谱分辨率(R> 50,000)下,光纤可用于实现非常高的光谱精度。GIANO是一个红外(0.95-2.5μm)高分辨率(R= 50,000)光谱仪[1] [2] [3],最近在TNG望远镜(La Palma)上投入使用。该仪器的设计和建造是为了从望远镜直接馈电[4]。然而,由于在预调试阶段对望远镜接口施加的限制,它必须位于旋转建筑物上,远离望远镜焦点。为此,研制了一种基于85 μm纤芯ZBLAN红外传输光纤的新型望远镜接口。在这篇文章中,我们报告的第一个,初步结果的影响,这些纤维的质量记录光谱与GIANO和一个类似的摄谱仪,我们在实验室设置。这些影响主要与模式噪声(MN)有关,在GIANO中,由于波长更长,因此比光学光谱仪更明显。
2014-07-11 astro-ph.IM
ANDES, the high-resolution spectrograph for the ELT: design and performance analysis of the YJH spectrograph
UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh(英国天文学技术中心,爱丁堡皇家天文台);Université de Montréal(蒙特利尔大学);Université Laval(拉瓦尔大学);Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室);Uppsala University(乌普萨拉大学);INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台)
介绍用于极大望远镜的高分辨率光谱仪ANDES中YJH光谱仪,阐述其波长覆盖、分辨率及稳定性等要求,分析当前设计与性能,概述工程挑战与应对策略,详述主色散元件技术发展。
2026-07-28 astro-ph.IM
WES - Weihai Echelle Spectrograph
威海中阶梯光栅摄谱仪是我国第一台用于天文观测的光纤中阶梯光栅摄谱仪。它主要用于附近明亮恒星的化学丰度和星震学研究,以及系外行星的径向速度探测。WES的光学设计是基于广泛证明和完善的白瞳概念。我们详细描述了WES,并提出了一些例子,其性能。单次曝光中阶梯光栅图像覆盖矩形CCD上107个光谱级的光谱区域371- 1,100 nm。通过调节光纤出口处的进口狭缝宽度从全像素采样到2.2像素采样,光谱分辨率$R=λ/Δλ$从40,600变化到57,000。极限星等标度为$V=8$,1小时曝光时$V$的信噪比(SNR)超过100,光谱分辨率R $\approx$ 40,000,威海天文台(WHO)1米望远镜的中值视宁度为1.7 $^{\prime\prime}$。在最近的数据处理中,WES的径向速度(RV)测量精度在10个月(302天)内估计为$<$ 10 m/s,在4.4年(1,617天)内优于15 m/s。
2016-11-11 astro-ph.IM