用于偏振探测气球实验的短波长仪器：偏振调制问题

本文研究在大尺度偏振探测者（LSPE）的短波长偏振探测仪器（SWIPE）中使用偏振调制器的影响。该实验优化用于在极地绕行长时平流层气球任务中测量宇宙微波背景的大角尺度线偏振，并使用冷却至 0.3 K 的多模辐射热计。330 个探测器覆盖 140 GHz、220 GHz 和 240 GHz 三个波段。偏振测量通过大型旋转半波片（HWP）和阵列前单一金属线栅偏振器实现。偏振调制器为光链中首个偏振主动组件，显著削弱仪器偏振效应。比较步进与旋转 HWP 的权衡研究促使选择后者。以自旋频率 4 倍调制 CMB 偏振信号，使其远离探测器与残余大气的 $1/f$ 噪声。HWP 冷却至 1.6 K 以降低探测器背景。此外其偏振发射与偏振器发射结合产生以 $2f$ 和 $4f$ 调制的伪信号。$4f$ 分量与感兴趣信号同步，须表征以便从宇宙学数据中去除。