WALOP-South：用于 PASIPHAE 巡天的宽视场一次性线偏振光学偏振计

WALOP（宽视场线偏振光学偏振计）-South 将安装在南非 1 米 SAAO 望远镜上，是目前为开展 PASIPHAE 巡天而研制的两台 WALOP 仪器中的第一台。计划于 2021 年进行调试的 WALOP 仪器将用于以 0.1% 偏振精度在 SDSS-r 宽波段测量约 $10^{6}$ 颗恒星的线偏振，覆盖银极区 4000 平方度。一次性线偏振测量、高偏振精度（< 0.1%）和偏振灵敏度（< 0.05%）以及 $35\times35~arcminutes$ 的大视场（FOV）相结合，使 WALOP-South 成为独特的天文仪器。在一次曝光中，它设计用于在 500-700~nm 之间的 SDSS-r 宽波段和窄带滤光片下测量斯托克斯参数 $I$、$q$ 和 $u$。在每次测量中，对应于 $0^{\circ}$、$45^{\circ}$、$90^{\circ}$ 和 $135^{\circ}$ 偏振角的全视场四幅图像将成像于四个探测器上，并对这些图像进行差分成像测光将给出斯托克斯参数。设计 WALOP-South 仪器的主要挑战包括：（a）在光学设计中，校正用作偏振分析器的大分束角 Wollaston 棱镜引入的色散以及来自宽视场的像差；（b）制造在所有温度条件及望远镜指向位置下均能获得良好成像与偏振性能所需公差的光机设计。我们给出了克服这些挑战的 WALOP-South 光学与光机设计。