Asgard/NOTT：VLTI 的 L 波段消零干涉测量。II. 热光学设计与注入系统

Asgard/NOTT（前身为 Hi-5）是一个由欧洲研究理事会（ERC）资助、鲁汶大学主持的项目，也是甚大望远镜干涉仪（VLTI）的一个新来访仪器。其主要目标是利用 L 波段（3.5 至 4.0）$\mu$m 的消零干涉测量技术，对年轻恒星周围的雪线区域进行成像，该波段系外行星与其宿主恒星之间的对比度具有优势。其突破性在于使用了光子光束合束器，该技术直到最近才在该光谱范围内实现了所需的 $10^{-3}$ 理论原始对比度。系外行星的消零干涉观测还需要 VLTI 的四个瞳孔在强度、相位和偏振方面达到高度平衡。向光束合束器的注入以及消零干涉测量的要求驱动着热光学系统和注入系统的设计。本文介绍了直至光束合束器的光学设计。它提供了一种将 VLTI 的光有效耦合到光束合束器中的技术方案。在耦合过程中，目标是将吞吐量损失限制在注入最佳预期效率的 5% 以内。为实现这一目标，我们考虑了不同的损耗源列表及其对注入效率的各自影响。我们还提出了满足强度、相位和偏振光束平衡要求的解决方案。列出了该设计的各种特性，包括所使用的光学元件、它们的对准和公差，以及它们对仪器在吞吐量和零深方面的性能影响。性能评估表明，预期的吞吐量损失低于注入最佳效率的 <6.4%，零深约为 $\sim2.10^{-3}$，这主要源于本工作范围之外的光程延迟误差。