Optimum telescope focal ratios for microlens-to-fiber coupled integral field spectrographs
我们描述了最佳的望远镜焦距比的两个元素，三个表面，远心图像传输微透镜光纤耦合积分场单元内的微光学制造和光学像差的约束。我们从第一原理出发建立了微光学系统光学参数的广义解析描述。我们发现，光学性能，包括所有的像差，设计约束的分析模型，只考虑球面像差和衍射匹配的光线跟踪软件，如Zemax优化的设计的+/-4%。分析模型不需要任何妥协的可用清晰的光圈;约90%的六边形微透镜的机械孔径可用于光收集。以f/3.5馈电的200μm芯光纤的最佳望远镜f比在f/7和f/12之间。我们发现最佳的望远镜的焦比的变化作为光纤芯直径和光纤输入光束速度的函数。f/8的望远镜焦比将支持最大范围的光纤直径（100至500μm）和光纤注入速度（f/3至f/5）。望远镜和小透镜耦合光纤的优化与高效率专用巡天望远镜的设计相关，并且与通过引入聚焦宏观光学器件以匹配仪器输入要求来改造现有设施相关。
2022-04-19 astro-ph.IM
Focal Surface Attitude Detection for LAMOST
随着望远镜孔径越来越大，大视场望远镜的部署越来越受欢迎。然而，光路定标是保证大视场、大口径望远镜成像质量的必要条件。焦平面姿态标定是一项重要的光路标定技术，直接影响成像质量。针对宽视场望远镜LAMOST的标定要求，提出了一种利用8台采集相机进行焦平面姿态检测的方法。仿真和实验结果表明，该方法的检测精度可达30 arcsec。通过进一步的测试和验证，该方法可用于LAMOST以及其他大视场望远镜的定期焦平面姿态标定。
2020-05-26 astro-ph.IM
Modeling and optimization of the antenna system with focal plane array for the new generation radio telescopes with wide field of view
建立了由焦平面阵列、低噪声放大器和波束形成器组成的反射面天线系统模型。波束形成器的策略，以减少接收灵敏度波动的望远镜视场内，而本身的灵敏度下降不大（小于10%）。用该模型对荷兰射电天文研究所（ASTRON）正在研制的APERTIF系统进行了分析，并给出了数值结果。所得的数值结果已在消声室以及Westerbork综合射电望远镜的一个碟上进行了实验验证（所有测量都是在ASTRON上进行的）。
2016-02-15 astro-ph.IM
Next-generation telescopes with curved focal surface for ultra-low surface brightness surveys
尽管在地面和空间仪器的重大进展，超低表面亮度宇宙（ULSB）仍然是一个很大程度上未探索的体积在观测参数空间。ULSB观测对各种各样的物体提供了独特的约束，从黄道光一直到光学宇宙学背景辐射，通过尘埃卷须，巨恒星中的质量损失壳，LSB星系和团内光。这些表面亮度水平（>28-29 mag arcsec^-2）是通过最大限度地提高巡天效率和最小化或消除表面亮度测量中出现的系统性来观测到的。基于全系统光子蒙特卡罗模拟，我们在这里介绍了一个地基望远镜的性能，旨在进行ULSB观测，与弯曲的焦面设计。它的离轴光学设计最大限度地提高了视野，同时最大限度地降低了焦比。没有使用透镜，因为它们的多重内部散射增加了点扩散函数（PSF）的翼，并且通过使用弯曲的CCD检测器放松了对平焦平面的通常要求。望远镜只有一个不可避免的单一折射表面，低温恒温器窗口，但它提供了一个具有超紧凑机翼的PSF，这使得在给定的曝光时间内，可以检测到比任何其他现有望远镜微弱近三个数量级的表面亮度水平。
2019-07-24 astro-ph.IM
Challenges in focal plane and telescope calibration for High-Precision Space Astrometry
本研究探讨高精度空间天体测量任务中焦平面校准与望远镜光学畸变挑战，提出在实验室评估大面阵探测器可行性，并利用场星校准光学畸变以约束望远镜稳定性，同时探索技术在宜居世界天文台的应用。
2024-08-28 astro-ph.IM
Investigations on assembly and coverage for modular focal planes of multiplexed telescopes
本文针对Spec-S5、MUST和WST等未来多路复用巡天项目对多目标光谱观测的需求，研究了alpha-beta光纤定位器三角模块的焦平面覆盖优化与组装，对比了有框、半无框和全无框三种模块排列方式，并验证了其满足焦平面组装要求的能力。
2024-08-29 astro-ph.IM
The Mid-Infrared Instrument for the James Webb Space Telescope, VIII: The MIRI Focal Plane System
我们描述了MIRI焦平面系统的布局和独特的功能。我们从探测器阵列及其读出集成电路（结合放大器单元和多路复用器），电子学，以及控制数据收集和输出信号数字化并传递到JWST航天器电子系统的步骤开始。然后，我们讨论这个MIRI数据系统的操作，包括探测器读出模式，子阵列的操作，和数据格式。最后，我们总结了系统的性能，包括数据管道中需要纠正的剩余异常。
2015-08-10 astro-ph.IM
Active optics Shack-Hartmann sensor: using spot sizes to measure the seeing at the focal plane of a telescope
在望远镜焦点处的实时视宁度估计现在被强烈强调，因为这一知识实际上驱动自适应光学系统和仪器操作方面的尺寸。在这种情况下，我们研究了使用主动光学Shack-Hartmann（AOSH）传感器图像来提供视宁度的准确估计的兴趣。AOSH实际上提供了长曝光点PSF-在望远镜焦点的关键位置-与视线中的大气视宁度直接相关。虽然AOSH传感器不指定测量光斑大小，但斜率，我们表明，从AOSH图像可以得到一个专门的算法，准确的看到估计。系统地分析了两种算法对各种参数的敏感性和比较，表明通过适当的手段可以获得有效的视宁度估计。
2012-01-11 astro-ph.IM
Optimization of starshades: focal plane versus pupil plane
我们寻找最好的传输外部掩星日冕仪，致力于直接观测类地系外行星。我们表明，更好的观测条件时，在焦平面中的通量最小化的区域中，观察到的系外行星，而不是总通量接收到的望远镜。我们描述了作为一个基础函数的总和的掩模的传输。对于每个基元，我们数值计算了望远镜孔径处的菲涅耳衍射和焦点处的复振幅。基函数是在几厘米范围内线性变迹的圆盘（截锥）。我们补充了这些功能的菲涅耳衍射的数值计算与纯圆盘（圆柱体）的解析表达式的基础上，在Lommel系列的分解，是可用的比较。对于给定的光谱带宽，导出最佳透射的技术是经典的强度的正则化二次最小化，但是也可以使用线性优化。最小化望远镜孔径或焦平面选定区域的积分强度，会导致掩星器的透射率略有不同。对于焦平面优化，所得到的剩余强度集中在掩星的几何图像后面，在用于观测系外行星的盲区中，并且背景剩余星光的水平在该图像之外变得非常低。最后，我们提供了一个公差分析的掩模对准的望远镜，这也有利于焦平面的优化。这意味着，几分米的望远镜偏移不会强烈降低掩模的效率。
2014-07-24 astro-ph.IM
All-spherical telescope with extremely wide field of view
本文提出了一种用于大面积天空监测的全球面折反射望远镜，它的视场角为直径几十度，焦面为球面。我们提供了这样一个系统的几个例子，孔径高达800 mm，视场直径为$30^\circ$和$40^\circ$。焦面的曲率由望远镜的高性能来补偿。特别地，在恒星的多色图像中包括80%的能量的圆的直径在$30^\circ$大小的视场上的范围为$1.4'' - 1.9''$，并且在$40^\circ$大小的视场上的范围为$2.2'' - 2.9''$。讨论了弯曲焦面的一些工作方式。
2016-02-07 astro-ph.IM
A Frequency Selective Surface based focal plane receiver for the OLIMPO balloon-borne telescope
在这里，我们描述了一个焦平面阵列的冷电子测辐射热计（CEB）探测器集成在频率选择表面（FSS）的350 GHz的探测波段的OLIMPO球载望远镜。在我们的架构中，两个终端CEB已被集成在FSS结构的周期性单位单元中，并且与它所看到的嵌入阻抗阻抗匹配，并提供与入射的亚毫米辐射的谐振相互作用。探测器阵列被设计为在背景噪声限制条件下工作，入射功率为20 pW至80 pW，使得在光度和光谱配置中使用相同的像素成为可能。我们提出了我们的系统的高频和直流模拟，连同制造细节。给出了频率选择表面阵列的频率响应、光学窗口前热/冷负载和低温恒温器内变温黑体源的光学响应测量结果。CEB模型和噪声等效功率（NEP）的估计的光学响应的比较。
2015-05-11 astro-ph.IM
Experimental validation of coronagraphic focal-plane wavefront sensing for future segmented space telescopes
从太空直接对类地行星成像需要专门的观测站，将大型分段孔径与日冕仪、波前传感器和波前控制等仪器和技术相结合，以达到所需的10^10的高对比度。这些系统的复杂性将通过主镜的分割而增加，这允许成像类地行星所需的更大直径，但也由于瞳孔形状和分割而在图像中引入特定图案，并使高对比度成像更具挑战性。在这些缺陷中，主镜的相位误差是对性能的强烈限制。在本文中，我们专注于波前传感的高对比度系统的段相位误差，使用COFFEE（COFFEE）技术的CORONAGRAPHIC焦平面波前估计系外行星探测。我们在复杂孔径望远镜（HiCAT）测试平台的高对比度成像上实现并测试了COFFEE，在没有任何日冕仪和经典Lyot日冕仪的配置中，重建应用于37段反射镜的误差。我们分析了重建的质量和局限性。我们证明，COFFEE是能够正确估计的活塞，尖端和倾斜像差的典型值为100 nm RMS的分段望远镜的定相误差。我们还确定了COFFEE的局限性，重建的低阶波前模式，这是高度过滤的日冕。这是使用HiCAT上的两个焦平面掩模尺寸来说明的。我们讨论了可能的解决方案，在硬件系统和COFFEE优化器，以减轻这些问题。
2020-06-25 astro-ph.IM
Non-axisymmetric aberration patterns from wide-field telescopes using spin-weighted Zernike Polynomials
如果望远镜的光学系统从旋转对称扰动，则描述该系统的泽尼克波前像差系数可以使用自旋加权泽尼克多项式表示为焦平面中位置的函数。方法推导出这些多项式的任意顺序。这种方法被施加到由未对准的里奇·克雷蒂安望远镜产生的像差图案和变形图案在焦平面的DESI光学校正器，在那里它被证明是提供一个更有效的描述比传统的扩展失真。
2018-02-15 astro-ph.IM
The 90 and 150 GHz universal focal-plane modules for the Simons Observatory
西蒙斯天文台（SO）是位于智利阿塔卡马沙漠的一套望远镜，将对宇宙微波背景进行灵敏的测量。有一个主机的宇宙学和天体物理学的问题，SO预计解决。通用焦平面模块（UFM）填充四个SO望远镜接收器焦平面。有三种类型的UFM，每一种都包含在30和290 GHz之间的两个光谱波段观测的过渡边缘传感器测辐射热计。我们描述了新的中频UFM，其目标是在90和150~GHz的六个光谱带中的两个，并且是SO的宇宙学目标的核心。
2021-12-02 astro-ph.IM
Apodized Pupil Lyot Coronagraphs with arbitrary aperture telescopes: novel designs using hybrid focal plane masks
系外行星成像和光谱学现在通常由大型地面天文台（例如Gemini/GPI，VLT/SPHERE或Subaru/SCExAO）的专用仪器实现。除了极端自适应光学（ExAO）和后处理方法外，这些设施还利用最先进的日冕仪来抑制被观测恒星的光线，从而能够观测星周环境。Apodized Pupil Lyot Coronagulum（APLC）是当前一代仪器中领先的冠状基线之一。该概念结合了光瞳变迹、不透明焦平面掩模（FPM）和Lyot光阑。APLC可以针对一系列应用进行优化，并且存在用于宽带光中$10^{10}$对比度的轴上分段孔径望远镜的设计。在这次交流中，我们提出了新的设计，进一步推动这一概念的限制，通过修改FPM的性质，从其标准的不透明掩模，以一个较小的大小由圆形相移区包围的掩蔽点。我们提出了这个新概念的形式主义，解决方案找到两种可能的应用：1）升级当前一代ExAO日冕仪，因为这些解决方案与现有设计保持兼容，并将提供更好的内部工作角、对比度和吞吐量，以及2）用于未来旗舰任务（如LUVOIR）的$10^{10}$对比度的日冕仪，其目标是增加现有设计的吞吐量，以观测附近恒星周围的类地行星。
2019-03-18 astro-ph.IM
Simons Observatory Focal-Plane Module: Detector Re-biasing With Bias-step Measurements
西蒙斯天文台是一个地面宇宙微波背景调查实验，由三个0.5米小口径望远镜和一个6米大口径望远镜组成，位于智利阿塔卡马沙漠海拔5 200米处。SO将在49个独立的焦平面模块中部署60，000个过渡边缘传感器（TES）测辐射热计，这些模块将覆盖30/40 GHz低频（LF），90/150 GHz中频（MF）和220/280 GHz超高频（UHF）。每个MF和UHF焦平面模块封装1720光学检测器分布在12个检测器偏置线上，这些检测器偏置线向检测器提供电压偏置。在观测过程中，探测器会受到不断变化的大气辐射的影响，因此需要相应地重新调整偏置。重新偏置过程包括以快速方式测量检测器特性，例如TES电阻和响应度。基于该结果，一个偏置线内的检测器然后被以合适的电压偏置。在这里，我们描述了一种技术，用于重新偏置检测器的模块使用偏置阶跃测量的结果。
2022-09-12 astro-ph.IM
A pointing solution for the medium size telescopes for the Cherenkov Telescope Array
切伦科夫望远镜阵列（CTA）中望远镜的指向能力是仪器校准的一个关键方面。它描述了天空中的一个位置是如何被转换到望远镜的焦平面上的，并允许对大气粒子簇射进行精确的定向重建。中型望远镜（MST）指向校准的最佳方法是利用安装在碟形天线中心的CCD相机，它可以同时拍摄夜空和焦平面。该解决方案的技术实施和测试结果采取了一个为期一年的MST原型在柏林/Adlershof。还将显示与模拟数据和原型望远镜的测试运行期间采取的实际数据指向校准精度的调查。
2017-09-12 astro-ph.IM
Closed-loop focal plane wavefront control with the SCExAO instrument
本文介绍了一个焦平面为基础的波前控制回路的高对比度成像仪器SCExAO（斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学）的实施。该传感器依赖于传统的焦平面图像的傅立叶分析后，在仪器的光瞳中引入非对称掩模。这里，在闭环中使用该绝对传感器来补偿非公共路径误差，该非公共路径误差通常影响依赖于上游自适应光学系统的任何成像系统。该循环在斯巴鲁望远镜的天空中成功运行，并用于补偿高阶波前传感器用作零点的SCExAO可变形镜形状。本文精确的误差范围内，这种波前传感方法可以操作，并探讨了饱和的数据的影响，以及如何可以绕过，在性能的成本。除了这种应用之外，由于其低硬件影响，APF-WFS可以很容易地移植到各种波前传感环境中，用于地面以及星载望远镜，以及可以是连续的、分段的甚至稀疏的望远镜瞳孔。这项技术是强大的，因为它在科学探测器的水平上测量波前。
2016-04-29 astro-ph.IM
Formation Flying Techniques for the Virtual Telescope for X-Ray Observations
X射线观测虚拟望远镜（VTXO）是一个正在开发的天体物理学小型卫星任务，目的是演示使用基于相位菲涅耳透镜（PFL）的空间望远镜进行10毫弧秒X射线成像。PFL有望提供比现有技术X射线光学器件的角分辨率提高几个数量级。然而，用于天文应用的PFL需要长焦距，对于VTXO，焦距估计在0.5 km至4 km的范围内。由于这些焦距在单个航天器上是不可行的，因此建议的解决办法是使用两个单独的航天器，一个装有双筒望远镜，另一个装有X射线照相机。这两个航天器将以近似于一个刚性望远镜的编队飞行。为了实现这种构型，两个航天器必须保持编队相距一个焦距距离，具有厘米级的控制，以及亚毫米级的知识要求。此外，该系统必须保持望远镜轴指向天球上的固定目标的延长时间。VTXO系统架构要求两个立方体卫星在高度偏心的地球轨道上运行，其中一个航天器在自然开普勒轨道上运行。然后，第二个航天器将在观测期间保持固定偏移的伪轨道上飞行。用这个系统进行观测将在远地点附近进行，在那里，航天器上的力差最小，从而最大限度地减少燃料消耗。本文概述了VTXO系统的体系结构，深入研究了编队飞行技术，包括燃料消耗和保持编队的方法。除了在X射线天文学中的应用外，这些编队飞行技术最终将有助于分布式孔径望远镜的发展，其成像性能将比目前的技术水平好几个数量级。
2020-07-18 astro-ph.IM
Quantifying telescope phase discontinuities external to AO-systems by use of Phase Diversity and Focal Plane Sharpening
我们提出并应用两种方法来估计光瞳平面相位不连续性的两个现实的情况下VLT和凯克。该方法使用相位分集和图像锐化的形式。对于VLT的情况下，我们模拟了“低风效应”（LWE），这是负责在低风和良好的视宁度条件下的SPHERE系统中的焦平面误差。我们成功地估计模拟LWE使用这两种方法，并表明它们是互补的。我们还证明，单图像相位分集（也称为相位恢复与多样性）也能够估计模拟LWE时，使用自然散焦的SPHERE/DTTS成像仪。我们证明，相位分集可以估计LWE在30 nm RMS WFE内，这是在允许的公差范围内，以实现10 $^{-6}$的目标SPHERE对比度。最后，我们模拟了153 nm RMS的活塞误差的镜段凯克和产生NIRC 2图像受到这些影响。我们表明，一个单一的，不同的图像与1.5波（PV）的重点，可以用来估计这一误差在29纳米RMS WFE，和一个完美的校正，我们的估计将增加斯特列尔比的NIRC 2图像的12\%。
2017-07-20 astro-ph.IM
Optimized focal and pupil plane masks for vortex coronagraphs on telescopes with obstructed apertures
我们提出了优化光瞳和焦平面光学元件的方法，这些光学元件可以提高望远镜上具有阻塞或分段孔径的涡旋日冕仪的性能。针对入射光瞳、焦平面和Lyot光阑平面设计了纯相位掩模和复合掩模。使用解析和数值方法获得最佳的掩模。后者利用迭代误差减少算法来计算“校正”光学器件，以减轻孔径障碍物的不必要衍射。我们分析了星光抑制，对比度，离轴图像质量和色度依赖方面所取得的性能。还讨论了制造考虑因素和对像差的敏感性。这项工作为多个日冕平面的联合优化提供了一条途径，以最大限度地提高对系外行星和其他微弱同伴的灵敏度。
2015-09-18 astro-ph.IM physics.optics
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
Commissioning the HI Observing Mode of the Beamformer for the Cryogenically Cooled Focal L-band Array for the GBT (FLAG)
我们提出了一个新的数字波束形成后端的焦平面L波段阵列的罗伯特C。伯德绿岸望远镜（FLAG），一个低温冷却的相控阵馈源（PAF），具有迄今为止在射电望远镜上装备的任何PAF中最低的测量T_sys/eta。我们描述了用于将波束形成权重应用于原始元素协方差的定制软件，以创建新的精细通道模式的研究质量谱线图像，研究波束权重随时间的稳定性，表征FLAG在150 MHz频率范围内的灵敏度，并将几个河外和银河系源中性氢发射的实测噪声特性和观测分布与数据进行了比较用当前的单像素L波段接收器获得。这些调试运行使FLAG成为目前世界上主要射电望远镜上可用于谱线观测的杰出的PAF接收机。
2021-01-25 astro-ph.IM
Efficient wavefront sensing for space-based adaptive optics
未来的大型空间望远镜将配备自适应光学（AO），以克服波前像差，并实现成像微弱的天文物体，如类地系外行星和碎片盘的高对比度。与地面望远镜中广泛使用的自适应光学系统不同，天基自适应光学系统将使用焦平面波前传感来测量波前像差。焦平面波前传感是利用变形镜探测扰动引起的焦平面像畸变来重建光场的一类技术。在本文中，我们报告了一个有效的焦平面波前传感方法，空间为基础的AO优化DM探测扰动，从而也为每个图像的积分时间。模拟的AO系统配备了一个旋涡日冕已经证明，我们的新方法，使有效的信息采集，并显着减少所需的时间，实现高对比度的空间。
2020-01-04 astro-ph.IM
Design study and first performance simulation of the ELT/MICADO focal plane coronagraphs
在本文中，我们提出的设计和预期的性能的经典Lyot日冕的高对比度成像模式的宽视场成像仪MICADO。MICADO是一个用于极大望远镜（ELT，以前的E-ELT）的近红外相机，具有宽视场，光谱和日冕照相能力。MICADO是ESO选择的首批轻型乐器之一。经过优化，可与MOARY模块提供的多共轭自适应光学校正一起工作，它还将利用望远镜的M4自适应镜进行SCAO校正，并进行高水平的轴上校正。在介绍MICADO高对比度成像模式的背景之后，我们描述了焦平面掩模和Lyot光阑的选择过程。我们还将展示在实际条件下获得的结果，考虑到AO残差，大气折射，噪声源和模拟观测角差分成像（ADI）模式。基于SPHERE对天空的结果，我们将讨论MICADO提供的对比度和角距的可实现的增益超过目前的10米级望远镜的仪器，特别是用于成像年轻的巨行星在非常短的距离附近的恒星以及行星在更广泛的轨道上围绕更遥远的恒星在年轻的恒星协会。
2018-04-04 astro-ph.IM
Implementing focal-plane phase masks optimized for real telescope apertures with SLM-based digital adaptive coronagraphy
对系外行星或拱星盘物质的直接成像需要在10-6到10-12水平的极端对比度，与恒星的角距< 100质量。焦平面掩模日冕照相成像在这一领域发挥了关键作用，利用了地面8+m级望远镜上自适应光学的进展。然而，大型望远镜的入射光瞳通常由复杂的，有时是分段的，非理想的孔径组成，其中包括用于次镜及其支撑结构的中心障碍物。在实践中，这在可实现的对比度和内部工作角方面对波前质量和日冕照相性能产生负面影响。最近的理论工作结构黑暗表明，解决方案FPM相位分布，优化非理想孔径，可以数值推导。在这里，我们提出并讨论了这个概念的第一个实验验证，使用反射式液晶空间光调制器作为自适应FPM日冕仪。
2017-07-11 astro-ph.IM physics.optics
Slow focus sensor for the Keck I laser guide star adaptive optics system using focal plane wavefront sensing
Aix-Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM（艾克斯-马赛大学）；Macquarie University（麦考瑞大学）；Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto（波尔图大学工程学院）；Center for Astrophysics and Gravitation, Instituto Superior Técnico（天体物理学与引力中心，里斯本高等理工学院）；W.M. Keck Observatory（W.M.凯克天文台）；DOTA, ONERA, Université Paris Saclay（ONERA DOTA实验室，巴黎萨克雷大学）；Space ODT
本文提出了一种用于凯克I望远镜的慢聚焦传感器技术，通过三种FPWFS算法对比，最终选择GS算法在高湍流条件下有效补偿聚焦误差，提升天空覆盖范围。
2026-02-17 astro-ph.IM
A Transmissive X-ray Polarimeter Design For Hard X-ray Focusing Telescopes
X射线定时和偏振（XTP）是未来星载X射线观测站的一个任务概念，目前已选定用于早期研究。提出了一种基于时间投影气室的新型X射线偏振计的设计。偏振计放置在焦平面上方，有一个额外的后窗，允许硬X射线穿透（在6 keV时透射率接近80%）并到达焦平面上的探测器。这样的设计是为了补偿气体探测器的低探测效率，以较低的灵敏度为代价，并且可以最大限度地提高多层硬X射线望远镜的科学回报，而不会有移动焦平面仪器的风险。根据目前的仪器配置，在观测时间为10^5 s的情况下，对于1 mCrab源，最小可探测偏振的灵敏度预计为3%。我们目前的初步测试结果，包括光电子轨迹和调制曲线，使用测试室和极化X射线源在实验室中。
2015-09-15 astro-ph.IM
The self-coherent camera as a focal plane fine phasing sensor
对类地系外行星的直接成像需要高对比度成像能力和高角分辨率。主镜分段是大口径望远镜的一个关键技术解决方案，因为它为显著提高角分辨率开辟了道路。这些片段通过主动光学系统保持对准，该系统必须将片段错位减少到几十nm RMS以下，以实现天文科学计划所需的高光学质量。同相技术的发展对于下一代空间和地面分段望远镜是强制性的，这两种望远镜都需要提高空间分辨率。我们提出了一种新的焦平面同相传感器，利用科学图像的日冕仪检索同时活塞和倾斜倾斜失调。自相干相机定相传感器（SCC-PS）充分结合SCC属性分段望远镜架构与适应段未对准估计器和图像处理。概述了系统的架构，和一个彻底的性能和灵敏度分析，包括闭环效率，通过数值模拟。SCC-PS同时估计活塞和倾斜不对准，并在闭环操作中进行校正。SCC-PS不需要任何关于段边界或任何专用光路处的信号的先验知识。它对未对准具有适度的敏感性，对光瞳剪切几乎没有敏感性，并且对段间隙和边缘效应不敏感。主镜相位可以通过明亮的自然导星来实现。SCC-PS是一种非侵入性概念，是图像域的有效定相传感器。这是一个有吸引力的候选人段同相在仪器一级或在望远镜一级，通常设想在目前的空间和地面观测站。
2016-06-09 astro-ph.IM
The WIYN One Degree Imager in 2018: An Extended 30-Detector Focal Plane
我们报告了Kitt Peak天文台WIYN 3.5米望远镜的升级版一度成像仪（ODI），该望远镜的焦平面在2015年春天被额外的17个探测器扩展。现在的30个正交转移阵列CCD探测器提供了一个40' x 48'的天空总视野。新增加的探测器进行了设计修订，以减轻低光条件下电荷转移效率的降低。我们讨论的焦平面的性能和挑战的光度校准的宽视场，帮助增加望远镜挡板。在一个并行项目中，我们升级了仪器的三个过滤器臂机构，其中一个退化的蜗轮机构被一个运行速度更快、可靠性更高的链传动所取代。另外三个滤波器，一个u'波段和两个窄带滤波器被添加到仪器的补充，另外两个窄带滤波器目前正在采购中（包括一个H-α滤波器）。我们回顾了近三年来在观测环境中操作仪器的经验教训，并讨论了ODI需求驱动的基础设施升级。
2018-06-05 astro-ph.IM
Prototyping of Hexagonal Light Concentrators for the Large-Sized Telescopes of the Cherenkov Telescope Array
具有六边形入口和出口孔径的反射光集中器经常用于伽马射线望远镜的焦平面处，以减小由光电探测器的几何形状引起的死区的大小，以及减少以大视场角进入的杂散光的量。切伦科夫望远镜阵列（CTA）的大型望远镜（LST）的焦平面也将被入口直径为50 mm（边到边）的六边形聚光器覆盖，以最大限度地提高有效面积和光子收集效率，从而实现20 GeV的极低能量阈值。我们已经开发了一个原型的LST光集中器与注塑成型的塑料锥和镜面多层膜。塑料圆锥体的形状已经用三次贝塞尔曲线和光线跟踪模拟进行了优化。我们还开发了一种多层膜具有非常高的反射率（$\gtrsim95$ \%）沿宽波长和角度覆盖。这些聚光器的原型的当前状态报告在这里。
2015-08-31 astro-ph.IM
A Statistical Framework for the Utilization of Simultaneous Pupil Plane and Focal Plane Telemetry for Exoplanet Imaging, Part I: Accounting for Aberrations in Multiple Planes
如果能够充分克服在实现区分行星信号和恒星信号所需的极高动态范围方面的困难，被称为超大望远镜的新一代望远镜有可能提供前所未有的系外行星系统成像和光谱学。充分利用ELT的潜力进行系外行星成像可能需要同时和自我一致的确定行星图像和光学系统的多个平面中的未知像差，使用基于波前传感器和科学相机数据流的统计推断。该方法有望克服基于差分成像的各种方案（例如ADI和SDI）中固有的最重要的系统误差。本文是关于这个问题的系列文章中的第一篇，其中建立了系外行星成像问题的形式主义，为未来的统计推断方法奠定了基础。已尽一切努力做到严格和完整，以便以后可以评估近似值的有效性。这里，偏振图像用具有自适应光学系统的偏振望远镜的各个平面中的像差来表示。此外，示出了利用焦平面感测来校正散斑场的当前方法，例如，电场共轭依赖于多个光学表面上的像差可以表示为单个光学表面上的像差的默认假设，最终限制了它们对地基天文学的潜在有效性。
2016-03-03 astro-ph.IM
Deep Learning-Based Coarse Alignment and Cophasing of a Distributed-Aperture Telescope. Application to the Small ExoLife Finder (SELF)
Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de la Laguna (ULL)（拉各拉纳大学）；Institute for Astronomy, University of Hawai’i（夏威夷大学天文学研究所）；MorphOptic, Inc.（MorphOptic公司）
本研究针对分布式孔径望远镜的共相挑战，提出基于CNN的焦平面图像对准误差估计方法，实现微米级快速粗对准，为未来高分辨率干涉系统的共相策略奠定基础。
2026-08-27 astro-ph.IM
Design of SPT-SLIM focal plane; a spectroscopic imaging array for the South Pole Telescope
夏季线强度测绘仪（英语：Summertime Line Intensity Mapper，缩写：SLIM）是南极望远镜（英语：South Pole Telescope，缩写：SPT）的一个毫米波线强度测绘（mm-LIM）实验。SPT-SLIM的目标是作为一个技术和科学的探路者，用于演示未来mm-LIM实验的多像素超导滤波器组光谱仪的适用性和现场性能。SPT-SLIM焦平面计划在2023- 2024年南半球夏季部署，将包括18个双偏振像素，每个像素耦合到跨越2 mm大气窗口（120-180 GHz）的$R = λ/Δλ$ = 300薄膜微带滤波器组光谱仪。每个单独的光谱通道馈入微带耦合集总元件动态电感检测器，该检测器为SPT-SLIM所需的10 k检测器提供高度多路复用的读出。在这里，我们提出了一个概述的SPT-SLIM焦平面阵列的关键方面的初步设计，检测器架构和预测性能的描述，以及将用于通知SPT-SLIM光谱仪阵列的最终设计的初始测试结果。
2021-11-08 astro-ph.IM physics.ins-det
Preliminary design of the Visible Spectro-Polarimeter for the Advanced Technology Solar Telescope
可见光分光偏振仪（VisSP）是先进技术太阳望远镜（ATST）的首批光学仪器之一。它是一种中阶梯光栅摄谱仪，设计用于在380和900 nm之间的三个单独的焦平面上同时测量太阳光谱的三个不同区域。它将使用ATST的极化能力来测量整个线轮廓的全斯托克斯参数。通过测量磁敏感谱线的偏振，可以得到太阳大气中作为高度函数的磁场矢量，以及相关的热力学性质的变化。ViSP在2弧分视场（600 nm）内的空间分辨率为0.04弧秒。所有焦平面的最小光谱分辨率为180，000。该光谱仪支持多达4个衍射光栅，并完全自动化，以允许快速重新配置。
2012-07-04 astro-ph.IM
Estimating differential pistons for the Extremely Large Telescope using focal plane imaging and a residual network
利用深度学习和残差网络从2x2 SH-WFS图像中估计ELT M4镜面花瓣间的微小差值，提升成像性能。
2025-11-18 astro-ph.IM
Fast focal plane wavefront sensing on ground-based telescopes
通过极端自适应光学（ExAO）探测和表征系外行星是未来超大望远镜的一个关键科学目标。然而，这一成就将受到准静态波前误差和残余AO校正大气波前误差的限制。这两个问题的解决方案是使用ExAO系统的科学相机作为波阵面传感器来执行快速测量和校正方法，以便在检测到这些像差时立即消除它们。我们已经开发了一种这样的方法的框架，使用自相干相机（SCC），应用于地面望远镜，称为快速大气SCC技术（FAST; Gerard等人，提交）。我们的FAST解决方案需要一个优化设计的电晕放电（SCC FPM）和后处理算法，原则上能够达到光子噪声极限几倍的“原始”对比度，并随着积分时间不断改进。在本文中，我们提出了新的正在进行的工作，探索SCC FPM的制造限制，以及一个通用的框架来实现和优化快速变形镜控制回路。
2018-07-16 astro-ph.EP astro-ph.IM
First Generation Heterodyne Instrumentation Concepts for the Atacama Large Aperture Submillimeter Telescope
阿塔卡马大孔径亚毫米望远镜（AtLAST）项目旨在建立一个50米级的亚毫米望远镜，具有$>1^\circ$视场，位于阿塔卡马沙漠高处，提供快速和详细的毫米/亚毫米天空映射。因此，它将成为对ALMA等现有设施的有力补充。ALMA的小视场（350 GHz的$<15^{\prime\prime}$）限制了其大型勘测的测绘速度。相反，像AtLAST概念这样具有大视场的单个天线可以容纳大型多元素仪器，可以更有效地绘制大部分天空。小孔径勘测仪器（通常比干涉测量阵列元件的尺寸$<3\times$小得多）可以在某种程度上减轻这种情况，但是缺乏用于精确恢复源位置的分辨率并且具有小的收集区域。此外，小孔径勘测仪器在它们采样的空间尺度中不提供足够的重叠以提供扩展源（即，零间距信息在$u,v$空间中是不完整的）。我们在这里考虑的AtLAST望远镜的外差仪器将利用过去十年的广泛发展，提高外差焦平面阵列的性能和像素数。这种具有较高像素数的仪器已经开始利用焦平面中的集成来提高封装效率，而不是简单地在焦平面中堆叠模块化混频器块。我们推断从目前的国家的最先进的概念，第一代外差设计AtLAST。
2019-07-08 astro-ph.IM
Development of the Low Frequency Telescope Focal Plane Detector Modules for LiteBIRD
LiteBird是JAXA领导的大型战略卫星任务，旨在测量2020年代后期L2整个天空中34至448 GHz的宇宙微波背景和银河前景的偏振。科学有效载荷包括三个望远镜，分别称为低频、中频和高频望远镜，每个望远镜都有自己的接收器，覆盖了任务的一部分频率范围。低频望远镜将绘制来自银河前景和宇宙微波背景的同步辐射图。我们讨论了低频望远镜的低频焦平面组件的设计、制造和表征，该组件的总带宽为34至161 GHz。总共有4种不同的像素类型，8个重叠的波段覆盖整个频率范围。这些模块被安置在一个单独的低频焦平面单元中，该单元为探测器提供热隔离、机械支撑和辐射阻挡。该模块设计实现了多色小透镜耦合的正弦天线阵列耦合到过渡边缘传感器测辐射热计读出与频域复用。虽然这一技术在地面宇宙微波背景实验中有很强的传统，但由于频率覆盖范围广、光负载条件低以及空间环境的宇宙射线背景高，需要进一步开发这一技术，使之适合LiteBIRD。在这些程序中，我们讨论了一个三重原型像素的光学和测辐射热特性与集中在78，100和140 GHz的频带。
2022-09-20 astro-ph.CO astro-ph.IM
BICEP3 focal plane design and detector performance
BICEP 3是BICEP/Keck计划中的最新望远镜，于2016年3月开始进行科学观测。这是一个550毫米口径的折射望远镜，观测95千兆赫的宇宙微波背景的偏振。我们展示了焦平面设计和探测器性能，包括光谱响应，光学效率和初步的升级BICEP 3的灵敏度。我们证明了9.72 $μ$ K $\sqrt{\textrm{s}}$噪声性能的BICEP 3接收机。
2016-07-22 astro-ph.IM
Identification and adaptive control of a high-contrast focal plane wavefront correction system
所有用于系外行星高对比度成像的日冕仪都需要波前校正系统来抑制光学像差并产生足够暗的黑洞。由于最有效的波前校正算法（控制器和估计器）通常是基于模型的，系统的建模精度影响最终的波前校正性能。目前，波前校正系统通常近似为使用傅立叶光学的线性系统。然而，傅立叶光学模型通常是有偏见的，由于在布局测量的不准确性，固有的光学像差的不完善的诊断，以及缺乏知识的可变形反射镜（致动器增益和影响函数）。此外，由于仪器的不稳定性和环境的影响，望远镜的光学系统会随着时间的推移而变化。在本文中，我们提出了一个期望最大化（E-M）的方法来识别和实时适应线性望远镜模型的数据。通过在E步骤（卡尔曼滤波器和Rauch平滑器）和M步骤（分析或基于梯度的优化）之间迭代，该算法能够恢复系统，即使模型取决于电场，其是不可测量的隐藏变量。在普林斯顿大学高对比度成像实验室的仿真和实验表明，该算法提高了模型的精度，提高了波前校正的效率和速度。
2018-10-07 astro-ph.IM
Cophasing multiple aperture telescopes with Linearized Analytic Phase Diversity (LAPD)
焦平面波前探测是同相多孔径望远镜的一项重要技术。相位分集，可与任何孔径配置或源扩展，通常遭受高计算负荷。在这封信中，我们介绍，表征和实验验证的LAPD算法的基础上，快速线性相位分集算法\rev{with a capture range comparable to classic phase diversity.}我们证明，一个典型的性能λ/75 RMS波前误差可以达到。
2020-12-04 astro-ph.IM
Phase-Apodized-Pupil Lyot Coronagraphs for Arbitrary Telescope Pupils
相位变迹光瞳Lyot冠状荧光（PAPLC）是变迹光瞳Lyot冠状荧光（APLC）和变迹相位板（APP）冠状荧光的一种组合。我们描述了一种数值优化方法，以获得全局最优的解决方案的相位切趾器为任意望远镜的瞳孔，基于复振幅传输的切趾器和电场在后日冕焦平面的线性映射。具有环形焦平面掩模和点对称暗区的PAPLC与其相应的APLC类似地执行。然而，使用刀口焦平面掩模和单侧暗区，PAPLC在$10^{-10}$的对比度下产生与$1.4λ/D$一样接近的内部工作角，并且对于中心遮蔽高达30%的望远镜孔径，最大日冕照相后吞吐量>75%。我们提出了针对VLT/SPHERE仪器和LUVOIR-A孔径优化的刀口PAPLC设计。这些设计表明，刀口PAPLC保持其性能，即使是现实的望远镜瞳孔支柱，部分和非圆形的外边缘。
2019-08-07 astro-ph.EP astro-ph.IM
Magnetic shielding of soft protons in future X-ray telescopes: the case of the ATHENA Wide Field Imager
行星际空间和地球磁层都充满了低能量（$\leq300$ keV）质子，这些质子可能会在X射线聚焦望远镜的Wolter-I光学系统的反射表面上散射并到达焦平面。这种现象取决于X射线仪器，会显著增加背景水平，降低灵敏度，或者在最极端的情况下，损害观察本身。磁转向器的使用，偏转质子远离视野，需要详细表征其角度和能量分布时退出镜子。我们提出了第一个端到端的Geant 4模拟质子散射的X射线光学和随之而来的相互作用与分流场和X射线探测器组件，选择ATHENA宽视场成像仪作为案例研究的剩余软质子诱导的背景的评估。我们得到，在没有一个磁转向器，质子确实漏斗向焦平面，与聚焦的非X射线背景远高于雅典娜科学目标所需的水平（$5\times10^{-4}$计数厘米$^{-2}$ s $^{-1}$千电子伏$^{-1}$），为所有的等离子体制度中遇到的L1和L2轨道。这些结果使质子转向器成为ATHENA飞行任务和在行星际空间运行的所有高通量X射线望远镜上的强制性屏蔽系统。对于计算为偏转99\%的质子（否则将到达WFI）的磁场，Geant 4模拟表明，在均匀场的假设下，该配置将有效屏蔽焦平面，产生约等于或低于要求的残留背景水平。
2018-08-28 astro-ph.IM
A 21 cm pilot survey for pulsars and transients using the Focal L-Band Array for the Green Bank Telescope
相控阵馈电（PAF）接收机是现代射电天文学的前沿。目前正在研制用于谱线和无线电连续谱调查以及搜寻射电暴和快速射电暴的PAF。本文介绍了绿岸望远镜（FLAG）L波段焦平面天线阵在1.3- 1.5GHz频率范围内对射电星和快速射电暴的初步观测结果。在系统温度为$\sim$ 18 K的情况下，接收器在0.1 deg $^{2}$的瞬时视场（FoV）上提供了前所未有的测量灵敏度。在调查中，我们实施了时域和频域搜索管道，旨在寻找脉冲星和快速射电暴，这些都是通过测试脉冲星观测验证的。虽然没有发现新的来源，但我们能够通过对已知恒星的观测来证明这种仪器的能力。我们报道了通量在0.36 μ ms以上的快速射电暴的速率上限为每天每天空1.3 $\times$ 10 $^6$事件。使用人口模拟，我们表明，FLAG将发现一个因素的2- 3更多的恒星在相同的调查时间相比，它的单像素对应的绿岸望远镜。我们还表明，新的相控阵接收器，ALPACA的阿雷西博望远镜，将是一个优越的调查仪器，并会发现在一个更高的速率比大多数当代接收器的2- 10倍。
2019-08-07 astro-ph.HE astro-ph.IM
Design and Development of Mt. Abu Faint Object Spectrograph and Camera -- Pathfinder (MFOSC-P) for PRL 1.2m Mt. Abu Telescope
山阿布微弱天体摄谱仪和照相机-探路者（MFOSC-P）是为位于古鲁希哈尔山的物理研究实验室（PRL）1.2米望远镜开发的成像摄谱仪。阿布，印度。MFOSC-P基于焦点缩小器的概念，并在Bessell的B、V、R、I和窄带H- $α$滤波器中提供可见有限成像（采样为3.3像素/弧秒）。该仪器使用三个平面反射光栅，覆盖4500-8500 $Å$的光谱范围，在其中心波长周围具有500、1000和2000三种不同的分辨率。MFOSC-P被认为是PRL的2.5米望远镜上的下一代仪器的探路者仪器。阿布该仪器于2015年至2019年期间开发，并于2019年2月在PRL 1.2米望远镜上成功投入使用。设计的性能已经通过实验室特性测试和空中调试观测得到验证。从那时起，MFOSC-P正在执行涵盖一系列对象的不同科学计划，例如，M矮星、新星$\&$共生系统的光谱学，以及恒星形成区H- $α$发射的探测。MFOSC-P提出了一种新颖的设计和成本效益的方式来开发一个FOSC（微弱目标光谱仪和相机）类型的仪器在较短的时间尺度的发展。这里介绍的设计和开发方法是最适合帮助小口径望远镜社区开发这样一个多功能的仪器，从而多样化的科学计划，这样的天文台。
2021-04-01 astro-ph.IM
Phasing a deployable sparse telescope
在发射和部署稀疏空间望远镜后，需要进行微调以纠正其元件的不准确初始位置。我们选择了这些望远镜孔径段的独特形状和位置，以便能够区分它们的衍射图案，同时具有适当的空间频率覆盖范围。然后，我们改进了组合波前，而不直接测量它：首先，我们将每个片段的焦点图像与其独特的模板相关联，以校正其倾斜。接下来，我们利用它们有限的相干性，一对一对地将它们与其他片段进行干涉，以定位它们之间的光程差。最后，我们优化了组合的焦点图像进行精细对准。
2019-12-02 astro-ph.IM physics.optics
Prototyping of 6.2-mm-Pitch Fiber Positioner Modules for Stage-V Telescope Instrumentation
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）
本文通过原型设计和定量评估，验证了6.2毫米间距光纤定位器模块（包括三叶草型和独立驱动型）的可行性，解决了微型化带来的机械和控制挑战，并展示了其满足下一代望远镜高密度多目标光谱观测需求的能力。
2026-05-27 astro-ph.IM
Assembly development for the Simons Observatory focal plane readout module
西蒙斯天文台（SO）是一套对温度和宇宙微波背景（CMB）偏振敏感的仪器，位于智利阿塔卡马沙漠的塞罗托科。五个望远镜，一个大口径望远镜和四个小口径望远镜，将容纳大约70，000个在100 mK下运行的高度多路复用过渡边缘传感器（TES）探测器。每个SO焦平面模块（UFM）将1，764个TES耦合到微波多路复用（uMux）读出电路中的微波谐振器。在探测器集成之前，100 mK uMux组件被封装到多路复用模块（UMM）中，这些模块经过独立验证，以确保它们符合SO性能规格。在这里，我们提出了这些UMM读出封装的中频（90/150 GHz）和超高频（220/280 GHz）UFM组件的发展。
2022-07-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
A modified method for determining the FRD and length properties of optical fibres in astronomy
焦比退化（FRD）是光纤光谱望远镜系统中吞吐量和光损耗的主要贡献者。我们结合几何光学中的导模理论和一个著名的模型，功率分布模型（PDM），预测和解释的FRD依赖特性。我们提出了一个强大的方法，通过修改的能量分布法（EDM）与\emph{f-intercept}控制输入条件。该方法提供了一种确定光纤端部在焦平面上的合适位置的方法，以提高能量利用率和FRD性能，使相对吞吐量提高到95%，输出焦比变化小于2%。该方法还可以帮助优化望远镜焦平面的位置，以提高耦合效率。为了研究长度特性，我们通过引入一个新的参数，焦距\emph{f}，到原始模型，使其适用于多位置测量系统的PDM修改。结果表明，该模型具有较强的鲁棒性，可用于测量关键参数\emph{d} $_0$来模拟传输特性。实验中的输出焦比并没有遵循预测的趋势，而是呈现出随着光纤长度的增加，输出焦比先增大到峰值，然后减小，最后保持稳定的有趣现象，这为望远镜光纤系统的设计提供了选择合适光纤长度以提高FRD性能的参考。
2019-12-24 astro-ph.IM physics.optics
The 511-CAM Mission: A Pointed 511 keV Gamma-Ray Telescope with a Focal Plane Detector Made of Stacked Transition Edge Sensor Microcalorimeter Arrays
提出 511-CAM 伽马射线望远镜概念，结合聚焦光学与堆叠 TES 微量热计阵列，实现 390 eV 能量分辨率，性能提升 11 倍，助力识别 511 keV 发射起源。
2023-09-12 astro-ph.IM hep-ex
Apertif - the focal-plane array system for the WSRT
我们描述了一个焦平面阵列（FPA）系统，被称为Awestif，这是正在开发的韦斯特博克综合射电望远镜（WSRT）。其目标是将WSRT的瞬时视场提高37倍，观测带宽提高到300 MHz，并具有高光谱分辨率。该系统将把WSRT变成一个有效的巡天望远镜，具有科学应用，如对北方天空的HI和OH发射、偏振连续谱的深度成像巡天以及对双星和瞬变的有效搜索。这样的巡天将在z = 0.4的10万多个星系中探测到HI，将允许确定银河系磁场的详细结构，并将发现1,000多个磁共振星。我们目前的实验结果与原型FPA安装在WSRT碟之一。这些结果表明，FPA确实具有使所有这些调查成为可能所需的性能。
2009-12-01 astro-ph.CO astro-ph.IM
Calibration of the island effect: Experimental validation of closed-loop focal plane wavefront control on Subaru/SCExAO
岛效应（IE）像差是由地基望远镜上相邻光瞳段之间的差分活塞、尖端和倾斜引起的，这严重限制了最近部署的系外行星成像仪上对星周环境的观测（例如，VLT/SPHERE、Gemini/GPI、Subaru/SCExAO）。这些像差是由望远镜蜘蛛水平的空气温度梯度引起的，最近在VLT/SPHERE上成功诊断出了这些像差，但到目前为止还没有进行完整的校准来克服这个问题。我们提出了闭环焦平面波前控制的基础上的非对称傅立叶光瞳波前传感器（APF-WFS），以校准这些像差，并提高图像质量的系外行星高对比度仪器在IE的存在。假设原型的四象限孔径几何形状在8米级望远镜，我们描述这些像差的活塞，提示，和倾斜的独立模式分布在每个象限的望远镜光瞳的总和。我们校准这些模式与APF-WFS之前，介绍我们的波前控制闭环操作。我们进行数值模拟，然后使用斯巴鲁/SCExAO在一个真实的系统上进行实验测试，以验证我们的控制回路在实验室和天空。APF-WFS的闭环操作使得能够在模拟中和实验室中对小像差区域进行IE补偿。在近红外校准的基础上，我们观察到在可见光范围内的SCExAO/VAMPIRES模块的图像质量的改善与图像Strehl比的37%的相对增加。我们的第一个IE校准为最大限度地提高当前系外行星成像仪的科学操作铺平了道路。这种方法及其结果在极大望远镜（ELT）和类似人工制品的存在下也证明是非常有前途的。
2017-12-11 astro-ph.EP astro-ph.IM
Photon noise correlations in millimeter-wave telescopes
本文基于量子光学形式提出了计算毫米波望远镜中由HBT效应引起的光子噪声像素间相关性的通用方法，并将其扩展到偏振敏感探测器，进而评估该效应对焦平面灵敏度标度和设计的影响。
2023-09-03 astro-ph.IM physics.optics
