ELT HARMONI仪器的容差分析与预期施工后成像性能

HARMONI是地球级 telescopes（ELT）的首个可见光和近红外积分场光谱仪。它覆盖470nm至2450nm的宽广光谱范围，分辨率从3300到18000不等，空间采样从60mas到4mas。它可在两种自适应光学模式下运行——包括高对比度能力的 SCAO（顺时针自适应光学）和 LTAO（大气光学）——或使用 NOAO（无自适应光学）。项目正准备进行最终设计审查。积分场光谱仪是HARMONI仪器的一个关键子系统，其负责形成二维光谱图像并将其投射到科学探测器上。它具有40种工作模式，具有不同的板尺寸和光栅，覆盖811-2450 nm的波段，分为三个分辨率等级。在每种配置下，施工后光谱仪的波前误差都受到严格限制。我们对可测及和不可测及的误差进行灵敏度分析，并据此构建误差预算。随后，我们校正实际技术限制的值，并进行三阶段蒙特卡洛分析，结合若干特定效应的仿真，如全息光栅波前误差。最终我们展示，在设计参数的实际可行容差下，完全有可能实现整个子系统在波前误差和光谱分辨率方面的目标图像质量。