光纤式积分视场光谱仪实验研究

在几种适合用来对面天体进行分光测量的仪器中,积分视场光谱仪(Integral Field Spectrograph,IFS)因为能同时获得面源的光谱信息而备受关注。基于对IFS的初步研究,在实验室中进行光纤式IFS实验,取得一定进展后再将实验设备用于云南天文台2.4 m望远镜,对特定的天体进行测量,从而为科学级IFS的研制积累经验。目前已经完成实验设备研制、光路调试、光谱定标以及太阳光的吸收谱测量等工作,并在2.4 m望远镜上对特定目标进行了实验观测,获得了初步数据,发现了光纤制作等方面的一些问题,为下一步工作奠定基础。

中国丽江积分视场光谱仪

中国丽江积分视场光谱仪是我国第一个积分视场光谱仪,作为终端设备安装在云南丽江2.4米光学望远镜上。该设备的成功安装可以有效地提高我国现有望远镜的天文光学光谱观测能力,将提升我国在展源的内部结构和动力学等方面的研究能力。

基于微透镜阵列的积分视场成像光谱仪前置成像系统分析与设计

作为对天文光谱进行观测的仪器,成像光谱仪有着十分重要的作用。由于传统的狭缝型成像光谱仪的狭缝限制,对面源天体的观测需多次扫面,才能获得完整的面源三维数据立方体(x,y;λ),这样将会浪费大量的观测时间。为了实现目标物体三维数据立方体的快速扫描,提出了一种基于微透镜阵列的无狭缝、静态化、快速高效的可见光到近红外波段积分视场成像光谱仪结构,并对其基本工作原理进行分析。为了扩展微透镜阵列积分视场成像光谱仪在医学、农业、物探等其他领域的应用潜能,该研究的光谱波段选择可见光到近红外波段。根据视场积分的工作原理,分析和设计了像方远心结构的离轴三反前置成像系统。系统采用视场离轴方式,波段范围400~900nm,相对口径F/5,主镜、次镜和三镜皆为二次非球面,二次非球面系数分别为:-7.05,-0.92和-1.61。为减小系统体积,在离轴三反系统的焦平面附近放置反射镜。系统在奈奎斯特空间频率60lp·mm^(-1)处,调制传递函数大于0.75,成像质量接近衍射极限,满足系统要求。

中国丽江积分视场光纤光谱仪分辨能力实验室测试结果

中国丽江积分视场光纤光谱仪(China Lijiang Integral Field Unit,简称CHILI)是中国第一台用于夜天文观测的科学级积分视场光纤光谱仪,安装在丽江天文观测站2.4 m光学望远镜上。CHILI运输到中国前,在美国德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas at Austin)进行了实验室测试。本次实验主要针对CHILI的蓝端,主要测试内容有本底、平场、暗场和波长定标。为了明确知道谱线在像素位置上的精准波长和CHILI探测器的分辨能力,对测试数据进行了波长定标和光谱分辨能力的计算。结果显示,CHILI蓝端的波长范围约为3 500～5 300,在此波长范围内,光谱分辨本领FW H M■5,其对应的光谱分辨率R=λ/?λ约为600～1 000,符合CHILI预期要求。

基于OMR的2.16米望远镜积分视场单元方案

基于积分视场单元的三维成像光谱技术日趋成熟,并且与传统的狭缝光谱仪相比有许多明显的优势。2.16 m望远镜的OMR光谱仪是采用平面光栅分光的低色散卡焦光谱仪器,可以考虑对其进行积分视场单元的升级优化。在不改变OMR光谱仪自身结构,不影响现有功能的同时,利用"微透镜阵列+光纤束"的技术可以实现积分视场单元与OMR光谱仪的耦合。设计了两种方案,给出了升级积分视场单元后的空间分辨率和视场。