On-sky tests of sky-subtraction methods for fiber-fed spectrographs
本文介绍了光纤光谱仪天空减影法的空中试验的初步结果。利用FLAMES/VLT在I波段的专用观测，我们测试了平均天空、最近天空、双凝视和交叉波束切换4种天空相减方法的天空相减精度。交叉波束切换和双凝视法使天空差减的精度和准确度均在1%以下。与文献中普遍持有的观点相反，这一结果指出，光纤光谱仪适用于微弱目标的观测。
2016-09-20 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
Vortex fiber nulling for exoplanet observations: conceptual design, theoretical performance, and initial scientific yield predictions
涡旋纤维零化（VFN）是一种方法，可以使地面和空间望远镜在小角距（0.5-2 $λ/D$）下探测和表征系外行星。由于视场在大多数日冕仪的内工作角内，调零可以访问非凌日行星，否则它们太靠近它们的恒星，无法通过其他方式进行光谱表征，从而显着增加了已知的系外行星的数量，可用于近红外光谱的直接光谱。此外，VFN的目标是在较近轨道上的行星，这些行星在反射光中往往具有更有利的行星与恒星通量比。在这里，我们提出的VFN的理论和应用，表明光学性能是近似等效的各种实现和光圈形状，并讨论了吞吐量和工程要求之间的权衡使用数值模拟。我们比较矢量和标量的方法，最后，表明光束整形光学可用于显着提高行星光的吞吐量。基于理论性能，我们估计了已知行星和理论系外地球的数量，这些行星和理论系外地球可以通过与未来30米望远镜上的高分辨率光谱仪相连的VFN仪器获得。
2019-08-26 astro-ph.IM physics.optics
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
The backbone-residual model. Accurately characterising the instrumental profile of a fibre-fed echelle spectrograph
背景：仪器轮廓是光谱仪的基本特性。准确的激电特性是精确波长解算的前提。它也促进了新的光谱采集方法，如正演模拟和反褶积。目的：研究了利用ThAr灯发射线对光纤中阶梯光谱仪进行IP建模的方法，并探索了IP表征准确性的评估方法。研究方法：提出了主干-残差（BR）模型，并在中国兴隆2.16米望远镜光纤馈源高分辨光谱仪（HRS）上进行了验证。BR模型是主干函数与残差函数之和。骨干函数是一个钟形函数，用来描述IP的主要成分和空间变化。用三次样条函数表示的残差函数反映了钟形函数与实际激电之间的差异。评价激电特征化精度的方法是基于谱重构和蒙特卡罗模拟。结果如下：用BR模型对HRS的IP进行了表征，表征IP的精度达到了主链函数峰值的0.006。这一结果表明，BR模型已经实现了准确的IP特性的HRS，和BR模型是一个很好的选择，精确的IP特性的光纤光栅光谱仪。
2020-05-16 astro-ph.IM
Broadband vortex fiber nulling: high-dispersion exoplanet science at the diffraction limit
随着确认的系外行星数量的不断增加，对它们进行光谱表征以确定其大气成分，形成路径，旋转速率和可居住性的推动力越来越大。然而，有大量已知的系外行星，要么不经过它们的恒星，要么已经通过径向速度（RV）方法以非常小的角距检测到，这样它们就无法进入传统的日冕系统。涡旋光纤调零（VFN）是一种新的单孔径干涉技术，它使用整个望远镜光瞳，通过在衍射极限处和衍射极限内对目标进行直接观察和光谱表征，弥合了传统日冕测量和RV或Transit方法之间的差距。通过将涡旋掩模与单模光纤相结合，轴上星光被拒绝，而离轴行星光被耦合并有效地路由到辐射计或摄谱仪进行分析。我们已经证明了VFN在实验室中的单色在过去。在本文中，我们提出了一个多色验证的VFN与零值的$<10^{-4}$在15%带宽的光。我们还提供了部署计划和预测产量估计的凯克行星成像仪和表征器（KPIC）仪器的VFN模式的更新。使用PSISIM，与几个小组合作开发的模拟包，我们评估KPIC VFN的能力，以检测和表征不同类型的目标，包括周围有前途的行星候选人移动群恒星以及已知的系外行星通过RV方法检测。KPIC VFN的天空演示将为部署在未来的仪器上铺平道路，如KPIC-HISPEC和TMT-MODHIS，它可以提供亚木星质量行星的高分辨率光谱，距离其恒星低至5毫角秒。
2022-10-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
CHIRON TOOLS: Integrated Target Submission, Scheduling and Observing Systems for a High Resolution Fiber Fed Spectrograph
CHIRON光谱仪是Cerro Tololo Inter-America Observatory（CTIO）1.5米望远镜上的一种新型高分辨率光纤馈送仪器。为了优化仪器的使用和有限的人力资源，我们设计了一套集成的Web应用程序，允许目标提交，观察脚本规划，夜间脚本执行和记录，以及多个用户访问减少的数据。统一和易于使用的界面大大减少了提交和安排观测所需的时间，提高了夜间作业的效率和准确性。我们提出我们的经验，以帮助天文学家和项目经理谁需要计划所需的工作范围，委托一个预定的设施仪器。
2013-11-06 astro-ph.IM
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
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
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
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
Demonstrating the integration of a photonic lantern with an all-fiber-based nulling interferometer
Univ. of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Univ. of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心）；NASA Glenn Research Center（NASA格伦研究中心）；Univ. of Central Florida（中佛罗里达大学）
研究太阳系尺度系外行星和原行星高对比度成像所需仪器，利用光子灯笼的多模到单模转换能力，展示全光纤焦平面零值干涉仪实验室结果，证明其与干涉仪集成的潜力及探测吸积原行星的扩展概念。
2026-07-28 astro-ph.IM physics.optics
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
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
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
Observing Exoplanets with High-Dispersion Coronagraphy. II. Demonstration of an Active Single-Mode Fiber Injection Unit
高色散日冕照相术（HDC）将高对比度成像技术（例如自适应光学/波前控制加上日冕照相术）与高光谱分辨率光谱学最佳地结合。HDC是全面表征从巨型气态行星到类地行星的广泛质量的系外行星大气的关键途径。除了确定系外行星大气的分子组成外，HDC还可以对大气的不均匀性（温度，云，风）进行多普勒测绘，以及精确测量系外行星的旋转速度。在这里，我们展示了一个创新的概念，将直接成像的行星光注入单模光纤，将高对比度自适应校正的日冕仪连接到高分辨率光谱仪（衍射限制或不限制）。我们的实验室演示包括三个关键的里程碑：接近理论的注入效率，准确的指向和跟踪，光纤相干调制和散斑归零的虚假星光信号耦合到光纤。使用单模光纤的极端模式选择性，我们还证明了散斑抑制增益，优于传统的基于图像的散斑归零至少两个数量级。
2017-03-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Single-mode Complex Amplitude Refinement (SCAR) coronagraph: I. Concept, theory and design
在附近恒星Proxima Centauri周围发现一颗地球质量的系外行星，为在太阳系外行星上寻找生命提供了一个主要目标。这些行星的大气特征已经被提出，通过用恒星日冕仪阻挡星光，并使用高分辨率摄谱仪搜索从行星反射的星光。由于比邻星b和它的主星（分别是$\lesssim10^{-7}$和$\lesssim2.2λ/D$; 8米级望远镜在750 nm处）之间的大通量比和小角距，日冕需要在低的内部工作角下有高的星光抑制。我们的目标是找到一个集成的日冕积分场摄谱仪的全局最优。我们提出了单模复振幅细化（SCAR）日冕，使用微透镜馈单模光纤阵列在焦平面下游的光瞳平面相位板。单模光纤的模式过滤特性允许光纤上的星光归零。光瞳平面中的相位图案被专门设计为利用该模式过滤能力。光纤上的二阶零点扩展了光谱带宽并降低了日冕仪的倾斜灵敏度。SCAR日冕仪具有低的内部工作角（$\sim1λ/D$），使用良好的自适应光学系统，围绕恒星的6根光纤的对比度为$<3\times10^{-5}$。它可以在宽频谱带宽（$\sim20\%$）上工作，并提供高吞吐量（包括光纤注入损耗的$>50\%$）。此外，它对倾斜误差（$\sim0.1λ/D$ rms）具有鲁棒性。我们提出了一个通畅和VLT样瞳孔的SCAR设计。SCAR日冕仪是利用当前高分辨率成像仪器探测和表征邻近恒星周围系外行星的一个有希望的候选者。
2018-03-28 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 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
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
Modal Noise Mitigation through Fiber Agitation for Fiber-fed Radial Velocity Spectrographs
光纤模式噪声是近红外和可见光高精度光谱信噪比的限制因素。特别是在使用高度相干光源进行波长校准时，模态噪声会引起径向速度（RV）误差，从而阻碍低质量（可能类似地球）行星的发现。该领域的先前研究已经发现，通过使用积分球可以充分减轻模态噪声，但这需要非常明亮的光源，下一代高分辨率光谱仪不一定能提供这种奢侈品。否则，机械搅拌，“混合”纤维的模态模式，并允许噪声在几分钟长的曝光中平均，提供了一些降噪，但信噪比和RV漂移改善背后的确切机制尚未被社区充分探索或优化。因此，我们已经填写了模态噪声搅拌技术的参数空间，以更好地理解搅拌的贡献，减轻模态噪声，并发现一个更好的方法搅拌纤维。我们发现，模式噪声是最好的抑制的准混沌运动的两个高振幅的搅拌器振荡与不同的相位与大芯直径和低方位角对称性的光纤。这项工作随后影响了一个纤维搅拌器的设计，安装与EXTREME PRECISE光谱仪，我们估计将减少模态噪声引起的RV误差小于3.2厘米/秒。
2018-02-05 astro-ph.IM physics.ins-det
Flat-relative optimal extraction. A quick and efficient algorithm for stabilised spectrographs
最佳提取是将二维探测器阵列配准的光谱原始图像处理为一维格式的关键步骤。以前报道的算法重建模型的平均一维空间分布，以协助适当加权提取。我们概述了一个简单的最佳提取算法，包括误差传播，这是非常适合于稳定，光纤光谱仪，不模拟的空间轮廓形状。高信噪比的主平面图像用作参考图像，并直接用作提取轮廓掩模。每个提取的光谱值是相对于未归一化的主平面的横截面的比例因子，其包含关于空间轮廓以及像素到像素变化、边缘和闪耀的所有信息。相对于平坦光谱测量提取的光谱。使用中阶梯光栅光谱的HARPS摄谱仪，我们表现出竞争力的提取性能的信号噪声比，并表明提取的光谱可用于高精度径向速度测量。由于提取掩模固有的所有光谱仪低效率都被自动考虑，因此不需要对数据进行预平场或后平场处理。此外，不需要通过模型重建平均空间轮廓，从而减少了提取光谱的操作次数。平坦相对最佳提取是一种简单、有效和稳健的方法，可以很容易地应用于稳定的光纤光谱仪。
2013-11-20 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
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
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
Development and construction of MAROON-X
我们报告的发展和建设的一个新的光纤，红色光学，高精度径向速度摄谱仪的双6.5米麦哲伦望远镜在智利。MAROON-X将进行优化，以发现和表征附近M矮星周围的岩石行星，其固有的每测量噪声低于1 m/s。该仪器是基于一个商业中阶梯光栅光谱仪定制的高稳定性和吞吐量。基于微透镜阵列的光瞳切片器和双扰频器，以及铷参考标准具梳状校准器将把这个摄谱仪变成一个高精度的径向速度机器。MAROON-X将在2016年下半年进行广泛的实验室测试。
2016-06-22 astro-ph.EP astro-ph.IM
SOPHIE+: First results of an octagonal-section fiber for high-precision radial velocity measurements
高精度光谱仪在利用径向速度技术进行系外行星搜索和多普勒星震学方面发挥着关键作用。1 m/s的精度水平要求光谱仪照明的非常高的稳定性和均匀性。在SOPHIE等光纤光谱仪中，光纤链路置乱特性是获得高精度的主要条件之一。为了显著提高SOPHIE光谱仪的径向速度精度，其被限制在5-6 m/s，我们在光纤链路中实现了一段八角形截面光纤。我们在这里提出了该仪器升级的科学验证，展示了真正的改进。升级后的仪器更名为SOPHIE+，径向速度精度达到1-2 m/s。它现在完全有效地探测低至5-10个地球质量的低质量系外行星，并识别低至几十厘米/秒的声学模式。
2012-11-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
Efficient ultra-broadband low-resolution astrophotonic spectrographs
本文设计并比较了基于Si₃N₄和掺杂SiO₂平台的宽带阵列波导光栅光谱仪，在1200-1650 nm范围内实现了约200的分辨本领和最高79%的总效率，为紧凑型天文光谱集成提供了关键器件。
2024-04-03 astro-ph.IM physics.ins-det physics.optics
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
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
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
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
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
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
Quantum-optimal coronagraphy with spatial mode sorting for direct exoplanet observations
Sterrewacht Leiden（莱顿天文台）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；NASA Ames Research Center（NASA艾姆斯研究中心）
研究如何计算现实观测场景下最优消零模式，利用量子信息理论工具数值计算，给出测量已知信号行星的最优模式及多行星位置权衡，还给出三种科学案例的日冕仪设计。
2026-07-02 astro-ph.EP astro-ph.IM
Precision velocimetry planet hunting with PARAS: Current performance and lessons to inform future extreme precision radial velocity instruments
PARAS是一个光纤反馈稳定的高分辨率交叉色散阶梯光栅摄谱仪，位于1.2米望远镜在山。阿布印度。为系外行星探测而设计的PARAS能够进行3800 - 9600 A的单次光谱覆盖，目前使用同步ThAr校准在几个月内实现了接近1 m/s的径向速度（RV）精度。因此，它是小型（1-2米）望远镜上为数不多的专用稳定光纤光谱仪之一，能够填补RV后续和恒星表征的重要空白。地面RV测量的成功推动了对极高精度的追求，光学测量的目标为~10 cm/s，近红外（NIR）测量的目标为<1 m/s。从现有的仪器，如PARAS的经验教训是非常宝贵的通知硬件设计，提供管道原型，并指导科学调查。在这里，我们提出了我们目前的精度估计的PARAS明亮的RV标准星的观测的基础上，并描述了数据减少和RV分析管道的仪器表征的进展，我们收集更长的基线数据的演变。其次，我们讨论了我们在PARAS方面的经验如何成为未来尖端仪器开发的关键组成部分，如（1）宜居带行星探测器（HPF），这是一种优化的近红外光谱仪，用于寻找M矮星周围的行星，计划于2017年在霍比埃伯利望远镜上投入使用，以及（2）NEID光学光谱仪，为响应NN-EXPLORE对WIYN望远镜极精密多普勒光谱仪（EPDS）的要求而设计。在像TESS和GAIA这样的仪器的预期中，地面RV支持系统正在得到加强。我们强调，像PARAS这样的仪器将在为这些下一代精密速度计提供补…
2016-07-21 astro-ph.EP astro-ph.IM
A pyramid-based adaptive optics for the high-resolution echelle spectrograph at SAO RAS 6-m telescope
本文提出了一种用于安装在俄罗斯科学院特殊天体物理观测台（SAO）6-m BTA望远镜Nasmyth焦点上的高分辨率光纤中阶梯光栅光谱仪的自适应光学（AO）系统设计。该系统将基于金字塔波前传感器，并受益于马赛天文物理学研究所团队在自适应光学领域的经验。AO将在430-680 nm的可见光域中以f130输入光束工作，并仅为轴上源提供校正。这种特殊设计的主要挑战是将AO插入现有的光学系统中并保持焦平面和光瞳平面配置，在仪器的通量预算内拟合以及AO工作台的总成本限制。根据当前设计，AO工作台将使用由2个球面镜组成的附加中继器来重新准直光束并将瞳孔投射到小型变形镜上。二向色分光器将用于将长波分量仅基于折射光学的金字塔波前传感器分支。使用现成的组件，我们可以达到0.016波PTV的仪器波前误差与20 nm的带通滤波器在700 nm。使用折叠反射镜和重新聚焦的光纤的微透镜，我们恢复标称几何光束饲料摄谱仪。AO系统的最终目标是增加光谱仪入口处光斑的能量集中度，我们的初步建模表明，在SAO RAS的典型大气条件下，我们可以获得69.5倍的增益。
2022-08-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
Focal-plane wavefront sensing with photonic lanterns I: theoretical framework
光子灯笼（PL）是一种锥形波导，可以有效地将光耦合到多个单模光纤中。目前正在考虑将这种装置用于一些任务，包括望远镜和高分辨率光纤光谱仪的耦合、相干检测、调零干涉测量和涡旋光纤调零（VFN）。结合这些用例，PL可以同时执行低阶焦平面波前感测。在这项工作中，我们提供了一个数学框架的光子灯笼波前传感器（PLWFS）的分析，推导线性和高阶重建模型以及度量，通过该传感性能-无论是在线性和非线性制度-可以量化。该框架可以扩展到考虑额外的光学器件，如光束整形光学器件和涡旋掩模，并且可推广到其他波前传感架构。最后，我们提供了初步的数值验证我们的数学模型，通过模拟一个6端口PLWFS。在配套文件中，我们提供了一个更全面的数值表征少端口PLWFSs，并考虑如何控制和优化这些设备的传感性能。
2022-08-22 astro-ph.IM physics.optics
ANDES, the high-resolution spectrograph of the ELT: simulated performance of the CORO module and overview of the high-contrast capabilities for exoplanet observations
Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange（蔚蓝海岸大学，蔚蓝海岸天文台，法国国家科学研究中心，拉格朗日实验室）；Lund Observatory, Division of Astrophysics, Department of Physics, Lund University（隆德大学，物理系，天体物理学部，隆德天文台）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所，阿切特里天文台）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Instituto de Astronomía, Univ. Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学，天文研究所）；LUPM, Université de Montpellier, CNRS（蒙彼利埃大学，法国国家科学研究中心，LUPM实验室）；Université 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实验室）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Brera（意大利国家天体物理研究所，布雷拉天文台）；Aix Marseille Université, CNRS, CNES, LAM（艾克斯马赛大学，法国国家科学研究中心，法国国家空间研究中心，LAM实验室）；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）
介绍了 ANDES 高分辨率光谱仪日冕仪模块，其能结合高对比度成像与高色散光谱学研究系外行星特性，详细阐述设计、特征及模拟性能，展示初步模拟结果并讨论表征操作，以评估其对系外行星大气特征的探测能力。
2026-07-28 astro-ph.EP astro-ph.IM
Consequences of spectrograph illumination for the accuracy of radial-velocimetry
对于具有稳定外部波长源的光纤光谱仪，光纤的扰频特性以及仪器照明的均匀性和稳定性对于径向速度测量的准确性是重要的。已知圆柱形光纤具有良好的方位角扰频。相比之下，径向的一个是不完美的。为了提高光纤的置乱能力和稳定照明，通常在光纤上耦合光双置乱器。尽管如此，我们在SOPHIE和HARPS上的经验已经发现，由于光谱仪的不均匀照明，仍然存在径向速度限制。我们对SOPHIE进行了测试，望远镜渐晕，看到光纤入口处的变化和中心误差。我们模拟了通过仪器的光路，以解释我们的测试获得的径向速度变化。然后，我们确定了照明的稳定性和均匀性对于极高精度的径向速度仪器（ESTERO @VLT，CODEX@E-ELT）具有临界点。方形和八角形截面光纤的测试正在开发中，SOPHIE将用作台架测试，以验证这些新的馈送光学器件。
2010-01-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Development of Fiber Fabry-Perot Interferometers as Stable Near-infrared Calibration Sources for High Resolution Spectrographs
我们讨论了单模光纤法布里-珀罗（FFP）干涉仪作为高精度径向速度（RV）光谱仪的精确天文光子校准源的持续发展。FFP是简单、廉价的单片单元，可以产生稳定和可重复的输出光谱。FFP是传统标准具的独特替代品，因为干涉腔由单模光纤而不是气隙间隔器制成。这种设计允许出色的准直，高光谱精细度，刚性机械稳定性，对振动不敏感，并且不需要真空操作。我们测试的设备是Micron Optics的市售产品。我们的发展道路是针对校准源的可扩展区行星光谱仪（HPF），近红外光谱仪，旨在检测低质量恒星周围的地球质量行星，但这个参考也可以用于许多现有的和计划中的光纤光谱仪，因为我们说明使用Apache点天文台星系演化实验（APOGEE）仪器。通过对光纤标准具的精确温度控制，我们实现了100 $μ$ K的热稳定性和22 cm s $^{-1}$的相关速度不确定性。我们实现了$\approx$ 2 m s $^{-1}$的精度在一个单一的APOGEE光纤超过12小时，使用这个新的光子参考后，删除系统的相关性。这种高精度（接近预期的光子极限下限）证明了光纤干涉仪出色的固有波长稳定性和APOGEE仪器设计的稳定性。当在所有300个APOGEE光纤上取平均值并去除已知趋势和压力相关性后，12小时内的总体仪器速度精度为80 cm s $^{-1}$，这意味着光纤标准具在本质上稳定到显著更高的精度。
2014-03-26 astro-ph.EP astro-ph.IM
