OH 抑制滤波器的无温度敏感包装 1: 设计
天体物理仪器与方法
2024-09-12 v1
摘要
我们提出面向地面红外光谱(NIR)望远镜的fiber Bragg grating(FBG)滤波器设计的无温度敏感包装方案。无规则多通道FBG滤波器可与光子灯笼组合有效抑制地面NIR观测中严重干扰的大气羟基(OH)发射线。虽然FBG能够以高精度滤波特定波长，但由于其对温度变化的敏感性，FBG作为OH抑制滤波器的性能成功性取决于能够维持其波长偏离OH发射线波长的偏差在约40 K温度范围内保持亚皮米级精度(即263 K至303 K)。我们旨在开发适用于上述温度范围内的无温度敏感包装，用于最大滤波器长度为110 mm的光纤多通道FBG。在本工作中，我们展示了该包装的完整设计方法。首先，我们开发了自定义测试台以研究光纤的各种关键物理特性，如应变和温度灵敏度、弹性模量、最佳光纤预张力及粘合性能。接着，我们利用这些数据确认了在室温至313 K温度范围内，对FBG粘接于测试台上的无温度响应。基于此研究，我们开发了一个计算机辅助设计(CAD)模型的包装，并通过有限元分析(FEA)对其无温度特性进行分析，选用合适的材料及其 nominal 尺寸。最后，我们讨论了实现该温度范围内高精度热稳定性的创新设计要点。
引用
@article{arxiv.2407.14930,
title = {Athermal package for OH suppression filters in astronomy part 1: design},
author = {Carlos Enrique Rordriguez Alvarez and Aashia Rahman and Hakan Önel and Frank Dionies and Jens Paschke and Svend-Marian Bauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.14930},
year = {2024}
}
备注
13 Pages, 6 figures, 2 Tables, SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation