利用八角截面光纤通过 SOPHIE 光谱仪进行更高精度的视向速度测量

高精度光谱仪在利用视向速度技术搜寻系外行星方面发挥着关键作用。但在达到表征超级地球所需的 1 m.s-1 精度水平时，考虑到视宁度、导星和中心定位误差以及望远镜渐晕等变化的观测条件，光纤馈送光谱仪性能的稳定性至关重要。在 HARPS 或 SOPHIE 等光纤馈送光谱仪中，光纤链路的扰模特性是主要问题之一。由于光谱仪的几何场和孔径像差，光谱仪入口处的光纤近场均匀性稳定性和阶梯光栅（光瞳）上的远场照明稳定性对于高精度视向速度测量至关重要。我们在 1.93 米 OHP 望远镜上的 SOPHIE 光谱仪上进行了测试，以测量仪器对光纤链路供光条件（恒星离轴、圆顶造成的望远镜渐晕和离焦）的灵敏度。为了显著提高当前精度，我们考虑到光谱仪的运行约束，设计了一种光纤链路改进方案。我们开发了一种新的链路，其中包含一段具有良好扰模特性的八角截面光纤，置于原有的圆形截面光纤内部，并在实验台上测试了该概念以表征其近场和远场的扰模特性。该改进已于 2011 年春季在 SOPHIE 光谱仪光纤上实施，并首次直接在天空中进行测试，以证明相较于旧光纤链路的增益。通过观测标准星，已开展了针对系外行星搜寻和表征的科学验证。