用于绘制宇宙微波背景的毫米波折射望远镜的几何与物理光学分析
天体物理仪器与方法
2020-04-22 v1 宇宙学与河外天体物理
光学
摘要
我们提出了一种紧凑的双透镜 HDPE f/1.6 折射望远镜设计，能够在 1 毫米波长下支持 28 度的衍射极限视场，并将其与使用硅透镜的类似双透镜折射望远镜进行对比。我们比较了这两种系统在几何光学与物理光学预测下的光学特性。所给出的分析表明，通过放宽远心性要求，塑料双透镜折射系统可在宽视场及高达 1 毫米波长范围内表现出与类似硅系统相当的性能。我们展示，对于两种望远镜设计，冷光阑溢出在视场中变化显著，其方式在一定程度上与高斯光束形式和简单的 f 数标度不一致。我们给出的结果突显了光束椭圆率对像素位置和像素孔径尺寸的依赖——这一效应在标准几何光学中难以复现。我们表明，硅折射设计相比 HDPE 设计承受更大的交叉极化。我们的结果指出了仅依赖几何光学来评估两种光学系统相对性能的局限性。我们讨论了其对未来折射设计的启示。
引用
@article{arxiv.1911.13153,
title = {Geometrical and physical optics analysis for mm-wavelength refractor telescopes designed to map the cosmic microwave background},
author = {Jon E. Gudmundsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.13153},
year = {2020}
}
备注
15 pages, 17 figures