基于优化的亚毫米天文宽带集成超导光谱仪准直
天体物理仪器与方法
2024-04-24 v1
摘要
用于宽带亚毫米天文学的集成超导光谱仪 (ISS) 利用准光学系统将辐射从望远镜耦合到仪器。这些系统中的未对准会损害系统性能。使用光学激光器对准准光学组件的常用方法需要精确地将激光器与来自仪器的亚毫米光束对准，而这并不总能保证足够的精度。我们开发了一种直接利用宽带 ISS 亚毫米光束的宽带 ISS 对准策略。该策略应适用于望远镜和实验室环境。此外，该策略应在宽带 ISS 的整个光谱范围内提供类似的对准质量。我们使用一种新颖的相位和幅度测量方案来测量工作在亚毫米波长的准光学系统中的未对准，该方案能够同时测量直接探测 ISS 在谐波频率范围内的复光束方向图。我们待测设备 DESHIMA 2.0 中 MKID 探测器的直接探测特性使得必须使用此测量方案。利用几何光学、测得的未对准量、机械六足平台和优化算法，我们采用数值方法根据给定的成本函数优化校正光学元件的位置。在 205 至 391 GHz 的谐波范围内采集复光束方向图的实验室测量数据，并通过 ASTE 望远镜模型进行模拟，以评估优化在 ASTE 望远镜上的性能。实验室测量表明，优化后的光学设置校正了亚毫米光束的倾斜和偏移。此外，我们发现优化后 ISS 频率范围内的模拟望远镜孔径效率有所提高。
引用
@article{arxiv.2402.15381,
title = {Optimisation-based alignment of wideband integrated superconducting spectrometers for sub-mm astronomy},
author = {A. Moerman and K. Karatsu and S. J. C. Yates and R. Huiting and F. Steenvoorde and S. O. Dabironezare and T. Takekoshi and J. J. A. Baselmans and B. R. Brandl and A. Endo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.15381},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 12 figures. Accepted for publication by A&A