天体光子学：用于天文仪器的光子集成电路
天体物理仪器与方法
2023-02-14 v1 应用物理
光学
摘要
光子集成电路（PIC）因其在电信领域的重要作用而广为人知，例如数据中心中的高速通信设备。然而，PIC也有望在生命科学、医学、传感、汽车等领域带来创新。过去二十年间，人们努力利用PIC提升天文望远镜仪器的性能，或许最引人注目的例子是ESO甚大望远镜上干涉仪GRAVITY的集成光学光束组合器。该仪器以空前的角分辨率实现了对银河系中心超大质量黑洞的观测，并最终获得了2020年诺贝尔物理学奖。全球多个团队正积极参与新兴的天体光子学研究领域，其中包括德国波茨坦的innoFSPEC中心。我们展示了innoFSPEC开发的若干应用成果，特别是基于阵列波导光栅的集成光子光谱仪PIC与PAWS演示器（波茨坦阵列波导光谱仪）、用于天文频率梳精密波长校准的基于PIC的环形谐振器、用于大型天文干涉仪的分立光束组合器（DBC），以及用于复杂天文滤波器的非周期光纤布拉格光栅及其在PIC中的可能衍生器件。
引用
@article{arxiv.2302.06393,
title = {Astrophotonics: photonic integrated circuits for astronomical instrumentation},
author = {Martin M. Roth and Kalaga Madhav and Andreas Stoll and Daniel Bodenmueller and Aline Dinkelaker and Aashia Rahman and Eloy Hernandez and Alan Guenther and Stella Vjesnica},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.06393},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 11 figures, invited talk to SPIE Photonics West 2023, Conference "Integrated Optics: Devices, Materials, and Technologies XXVII"