Keck Planet Imager and Characterizer Phase II 版本的技术描述与性能

Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC) 是一系列针对 Keck II 自适应光学 (AO) 系统和 NIRSPEC 光谱仪的升级模块，用于实现对系外行星和低质量伴侣在 K 与 L 波段进行衍射极限下、高分辨率 (R>30000) 光谱学。Phase I 包括单模态光纤注入/提取单元 (FIU/FEU)，搭配 H 波段金字塔波前传感器使用。单模态光纤可提高星体抑制效果，显著降低天空背景，使光谱仪线展开函数异常稳定。Phase II 于 2022 年部署并完成调试，引入 1000 执行器形变镜、光束整形光学、涡旋遮光板及其他升级模块。2024 年的服务任务延长了对 y 波段的观测，配备大气色散校正器，并提供了两套激光频率Comb的 access。KPIC Phase II 在行星通过率、星体漏泄及各种新观测模式方面实现了显著提升，扩展了其在高分辨率下对系外行星表征能力，延续了 Phase I 的成功经验。本文详细描述了 KPIC Phase II 最终版本，及其在实验室进行的系统级测试与表征结果，展示了该仪器在交付前及安装至 Keck 期间的throughput、稳定性、可重复性及其他关键性能指标。我们概述了由新模块启用的各种观测模式能力，以及在 Keck 端补偿静态像差和非共用路径误差的工作进展——这些是 Phase I 面临的主要问题。最后，我们展示了调试结果。