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ESPRESSO 光谱仪上 34 GHz EOM 激光频率 comb 测试

天体物理仪器与方法 2026-03-19 v1 宇宙学与河外天体物理 地球与行星天体物理

摘要

激光频率 comb(LFC)是一种需要极致精度和稳定性的天文高分辨率光谱仪 wavelength calibration 的有前景技术,因为它们直接将基本 SI 时间标准从射频制度翻译到光学频率。然而,它们迄今为止在实践中见于有限使用,due to 其复杂性、波长覆盖不完整,以及数据分析所带来的挑战。本文在ESPRESSO光谱仪上对 34 GHz 电光调制 comb 进行详细测试。利用薄膜锂-硼酸酯波导实现宽带和谐波产生,该装置提供了 IR、可见和近紫外波段的部分覆盖。我们专注于评估所提供光谱的质量及其促进准确稳定 wavelength calibration 的能力。我们对比分析了谱上散射背景、线宽,并在比ESPRESSO设施 LFC 更广的宽度上表征了线-扩散函数。比较两种 comb,我们发现 wavelength calibration 精度在最高可达 15m/s 的强烈局部偏差,这些偏差与 echellogram 结构相关。这并非来自激光器本身,而是来自ESPRESSO校准单元中的误对准,凸显了使仪器纤维馈送对光注入效应更稳健的强烈需求。尽管如此,我们展示了 wavelength calibration 的优异稳定性,仅为 17cm/s。这只能通过准确地对非高斯线-扩散函数进行建模来实现,突显了在处理 LFC 光谱时需要先进数据分析技术的需求。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.17908,
  title  = {Test of a 34 GHz EOM laser frequency comb at ESPRESSO},
  author = {Tobias M. Schmidt and Ewelina Obrzud and François Bouchy and Gaspare Lo Curto and Victor Brasch and Tobias Herr and Furkan Ayhan and Severine Denis and Davide Grassani and Jean Berney and Bruno Chazelas and Weichen Fan and Jannis Holzer and Ian Hughes and Markus Ludwig and Antonio Manescau and Luca Pasquini and Francesco Pepe and Luis Guillermo Villanueva and François Wildi and Thibault Wildi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.17908},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted for publication with MNRAS