基于超材料的半波片在 NIKA 和 NIKA2 偏振计中的开发与应用
天体物理仪器与方法
2022-02-02 v1 光学
摘要
背景。工作在毫米和亚毫米波长的大视场成像/偏振测量仪器是理解磁场（MF）如何将丝状物质引导至原恒星核的基本工具，为银河系恒星形成区的物理过程提供了独特视角。在其他课题中，在河外尺度上，对活动星系核（AGN）的偏振观测将使我们能够约束来自喷流的发射等离子体的可能物理条件，和/或探索超新星遗迹内部尘埃的物理。安装在 IRAM 30 米望远镜上的千像素 NIKA2 相机是目前天文学家在 260 GHz (1.15 mm) 下生成大视场同步强度/偏振测量图的最佳工具之一。目标。在 NIKA 和 NIKA2 中，偏振测量是通过快速调制总入射偏振来实现的。这使得最终能够安全地将微小的科学信号从大且未偏振、强变化的大气背景中分离出来。方法。偏振调制是通过在光束中插入一个快速旋转的半波片（HWP）来实现的。为了允许大视场观测，波片必须很大，直径超过 250 mm。在 12 Hz 下对偏振信号进行调制也要求波片足够轻。此外，这一关键光学元件必须在透射率和差分相移方面表现出最佳的电磁特性。为此，利用网状滤波技术开发了三个超材料 HWP。在开发前两个单频带 HWP 中获得的知识被用于实现最后一个双频带 HWP 更具挑战性的性能要求。第一个和第三个波片满足了 NIKA 和 NIKA2 仪器的各项要求。结果。（节选）
引用
@article{arxiv.2006.12081,
title = {Development and application of metamaterial-based Half-Wave Plates for the NIKA and NIKA2 polarimeters},
author = {G. Pisano and A. Ritacco and A. Monfardini and C. Tucker and P. A. R. Ade and A. Shitvov and A. Benoit and M. Calvo and A. Catalano and J. Goupy and S. Leclercq and J. Macias-Perez and A. Andrianasolo and N. Ponthieu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12081},
year = {2022}
}
备注
Submitted to Astronomy & Astrophysics 12 pages, 28 figures