单模光纤中的“模式噪声”：对高精度视向速度仪器的警示
天体物理仪器与方法
2015-12-02 v2 地球与行星天体物理
摘要
自大口径望远镜上衍射极限自适应光学系统问世以来，在高精度多普勒光谱仪中使用单模光纤（SMFs）的探索已变得愈发引人注目。由这些光纤馈光的谱仪可以做得比典型的“视宁度受限”仪器小得多，大幅降低成本与整体复杂度。重要的是，与多模光纤相关的经典模式干涉与散斑问题（亦称“模式噪声”）在使用SMFs时得以缓解，且SMFs还提供完美的径向与方位角图像扰频。然而，这些光纤确实支持多种偏振模式，鉴于传播模式数量巨大，这一问题通常在较大纤芯光纤中被忽略。由于大多数高分辨率天文仪器所用的衍射光栅具有对入射偏振变化敏感的色散特性，光纤中任何双折射变化都可能引起效率轮廓的变化，从而降低照明稳定性。在此我们提出一份警示注记，阐明SMFs的偏振特性如何影响高分辨率光谱仪的视向速度测量精度。该工作直接关系到当前多个团队正在设计与建造的衍射极限、极端精度RV光谱仪这一迅速扩展的领域。
引用
@article{arxiv.1511.02856,
title = {'Modal-noise' in single-mode fibers: A cautionary note for high precision radial velocity instruments},
author = {Samuel Halverson and Arpita Roy and Suvrath Mahadevan and Christian Schwab},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.02856},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 5 figures, accepted for publication in ApJ Letters