Научно-технический
«ОПТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ»
издается с 1931 года
 
   
Русский вариант сайта Английский вариант сайта
   
       
   
       
Статьи последнего выпуска

Электронные версии
выпусков начиная с 2008


Алфавитный указатель
2000-2010 гг


444
Архив оглавлений
выпусков 2002-2007 гг


Реквизиты и адреса

Вниманию авторов и рецензентов!
- Порядок публикации
- Порядок рецензирования статей
- Типовой договор
- Правила оформления
- Получение авторского вознаграждения
- Редакционная этика


Контакты

Подписка

Карта сайта




Журнал с 01.12.2015 допущен ВАК для публикации основных результатов диссертаций как издание, входящее в международные реферативные базы систем цитирования (Web Science, Scopus) (см. Vak.ed.gov.ru Перечень журналов МБД 16.03.2018г)

Аннотации (10.2019) : THE DIFFRACTION-LIMITED LITTROW IMAGING GRATING SPECTROMETER FOR THE NEW VACUUM SOLAR TELESCOPE

THE DIFFRACTION-LIMITED LITTROW IMAGING GRATING SPECTROMETER FOR THE NEW VACUUM SOLAR TELESCOPE

 

© 2019     Lianhui Zheng*, Yun Xie**

*   Sanming University, School of Mechanical and Electrical Engineering, Jingdong Road, Sanming, China, 365004

** Sanming First Hospital, Meiling Road, Sanming, China, 365004

E-mail: zhenglianhui2010@sina.com

Submitted 20.02.2019

DOI:10.17586/1023-5086-2019-86-10-39-47

To observe fine structures on the Sun and study thermodynamic properties of the solar atmosphere with different height distribution, the diffraction-limited imaging grating spectrometer with high spectral resolution presents an essential tool. However its imaging performance will be limited by wavefront aberration caused by an atmospheric turbulence, and a static wavefront aberration. In order to compensate the aberrations and lower the manufacturing precision of the optical element, an aberration correction method for a diffraction-limited Littrow imaging grating spectrometer (DLIGS) based on Adaptive Optics is proposed. To correctly detect the static aberration, the calibration system is adopted. To validate the method, the prototype for the new vacuum solar telescope is developed. The results demonstrate that the proposed method is feasible, and the near diffraction-limited imaging performance is achieved after the Adaptive Optics correction. The real spectral resolution of the prototype roughly is 6 pm, which is close to the numerical result (5.6 pm).

Keywords: solar atmosphere, aberration, adaptive optics, imaging grating spectrometer, spectral resolution.

OCIS codes: 010.1290, 220.1000, 220.1080, 300.6320

 

 

Изображающий решёточный спектрометр Литтрова с дифракционным качеством для нового вакуумного солнечного телескопа (китай)

© 2019 г.  Lianhui Zheng,Yun Xie

Дифракционно ограниченные изображающие решёточные спектрометры с высоким спектральным разрешением являются важнейшими инструментами в исследованиях тонких солнечных структур и термодинамических свойств солнечной атмосферы с распределением их по высоте. Изображающие характеристики таких спектрометров ограничиваются динамическими атмосферными турбулентностями и статическими аберрациями оптический системы, а также неточностями при изготовлении и юстировке. Для компенсации этих искажений и понижения требований к качеству оптической системы предложена схема адаптивно-оптической компенсации применительно к дифракционно ограниченному изображающему решёточному спектрометру с высоким спектральным разрешением, выполненному по схеме Литтрова. Для компенсации статических аберраций в схеме использована специальная система калибровки. Сконструирован и изготовлен прототип устройства, предназначенный для нового вакуумного солнечного телескопа. Результат тестирования продемонстрировал, как результат применения адаптивно-оптической компенсации, достижение качества изображения, близкого к дифракционному. Фактическое значение спектрального разрешения составило около 6 пм при теоретически рассчитанном значении 5,6 пм.

Ключевые слова: солнечная атмосфера, аберрации, адаптивная оптика, изображающий решёточный спектрометр, спектральное разрешение.

 

References

1.   Schrijver C.J., Title A.M., Harvey K.L. et al. Large-scale coronal heating by the small-scale magnetic field of the Sun // Nature. 1998. V. 394(6689). P. 152–154.

2.   Fisk L.A., Schwadron N.A. The behavior of the open magnetic field of the Sun // The Astrophysical Journal. 2001. V. 560(1). P. 425–438.

3.   Ivanov E.V., Obridko V.N. The role of the solar magnetic field systems in modulating the solar irradiance // Advances in Space Research. 2002. V. 29(12). P. 1951–1956.

4.   Abbett W.P. The magnetic connection between the convection zone and corona in the quiet Sun // The Astrophysical Journal. 2007. V. 665(2). P. 1469–1488.

5.   Bale S.D., Kasper J.C., Howes G.G. et al. Magnetic fluctuation power near proton temperature anisotropy instability thresholds in the solar wind // Physical review letters. 2009. V. 103(21). P. 211101.

6.   Volkmer R., O. von der Lühe, Denker C. et al. GREGOR solar telescope: Design and status // Astronomische Nachrichten. 2010. V. 331(6). P. 624–627.

7.   Chae J., Park H.M., Ahn K. et al. Fast imaging solar spectrograph of the 1.6 meter new solar telescope at big bear solar observatory // Solar Physics. 2013. V. 288(1). P. 1–22.

8.   Rao C.H., Jiang W.H., Ning L. et al. A tilt-correction adaptive optical system for the Solar Telescope of Nanjing University // Chinese Journal of Astronomy and Astrophysics. 2003. V. 3(6). P. 576–586.

9.   Rao C.H., Zhu L., Gu N.T. et al.  37-element solar adaptive optics for 26-cm solar fine structure telescope at Yunnan Astronomical Observatory // CHINESE OPTICS LETTERS. 2010. V. 8(10). P. 966–968.

10. Rao C.H., Zhu L., Gu N.T. et al. Solar adaptive optics system for 1-m new vacuum solar telescope // Third AO4ELT Conference-Adaptive Optics for Extremely Large Telescopes. 2013. P. 13295.

11. Zheng L.H., Gu N.T., Rao C.H. et al. The study of the aberration correction method of the solar grating spectrometer based on the Adaptive Optics // Acta Optica Sinica. 2015. V. 30(5). P. 1487–1491.

12. Palmer C.A., Loewen E.G. Diffraction grating handbook. Springfield, OH: Newport Corporation, 2005. 35 p.

13. Liu Z., Xu J., Gu B.Z. New vacuum solar telescope and observations with high resolution // Research in Astronomy & Astrophysics. 2014. V. 14(6). P. 705–718.

14. Shafer A.B., Megill L.R., Droppleman L.A. Optimization of the Czerny–Turner spectrometer // Journal of the Optical Society of America. 1964. V. 54(7). P. 879–886.

15. Chen Q.F., Li Y.C., Ma Z. et al. Surface error compensation of off-axis parabolic mirrors by alignment // Acta Photonica Sinica. 2010. V. 39(9). P. 1578–1581.

16. Born M., Wolf E. Principles of optics. Cambridge, UK: Cambridge University Press, October 1999. P. 203–232.

 

 

Полный текст