Предварительная оценка инструментальных поляризационных эффектов крупного солнечного телескопа КСТ-3

Кукушкин Д.Е., Белан А.Р., Бахолдин А.В., Колобов Д.Ю., Чупраков C.А., Демидов M.Л., Васильев В.Н.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Кукушкин Д.Е., Белан А.Р., Бахолдин А.В., Колобов Д.Ю., Чупраков С.А., Демидов М.Л., Васильев В.Н. Предварительная оценка инструментальных поляризационных эффектов крупного солнечного телескопа КСТ-3 // Оптический журнал. 2020. Т. 87. № 12. С. 3 –17. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2020-87-12-03-17

Ссылка на англоязычную версию:

D. E. Kukushkin, A. R. Belan, A. V. Bakholdin, D. Yu. Kolobov, S. A. Chuprakov, M. L. Demidov, and V. N. Vasil’ev, "Preliminary estimate of instrumental polarization effects in the LST-3 Large Solar Telescope," Journal of Optical Technology. 87(12), 705-714 (2020). https://doi.org/10.1364/JOT.87.000705

Аннотация:

В статье представлен поляризационный расчёт крупного солнечного телескопа КСТ-3. Описано взаимодействие зеркал телескопа и выполнен расчёт пропускания оптической системы телескопа для падающего излучения с различным состоянием поляризации. Оценены инструментальная поляризация, кросстолк и деполяризация в фокусе Грегори F2 и после наклонного зеркала M4 телескопа. Оценка произведена с моделированием алюминиевого покрытия на зеркалах для осевой и крайней точек изображения на опорных длинах волн в диапазоне 400–2000 нм. Найдены средние матрицы Мюллера в фокусе Грегори F2 и после наклонного зеркала телескопа M4. Величина поляризационных искажений в фокусе Грегори незначительна, но существенна после наклонного плоского зеркала М4.

Ключевые слова:

инструментальная поляризация, матрицы Мюллера, поляризационный расчёт, КСТ-3

Коды OCIS: 120.5410

Список источников:

1. Stenflo J.O. Polarization of the Sun’s continuous spectrum // Astronomy and Astrophysics. 2005. V. 429. № 2. P. 713–730.

2. Stenflo J.O. Solar magnetic fields as revealed by Stokes polarimetry // The Astronomy and Astrophysics Review. 2013. V. 21. № 1. P. 1–58.

3. Demidov M.L., Wang X.F., Wang D.G., Deng Y.Y. On the measurements of full-disk longitudinal magnetograms at Huairou solar observing station // Solar Physics. 2018. V. 293. № 10. A. 146. P. 18.

4. Chelpanov A.A., Kobanov N.I. Oscillations accompanying a He i 10830 Å negative flare in a solar facula // Solar Physics. 2018. V. 293. № 11. P. 157.

5. Kolobov D.Y., Kobanov N.I., Chelpanov A.A. et al. Behaviour of oscillations in loop structures above active regions // Advances in Space Research. 2015. V. 56. Iss. 12. P. 2760–2768.

6. Gelfreikh G.B., Snegirev S.D., Friedman V.M. Investigation of the magnetic field of a solar floccules based on radio astronomical observations // Radiofizika. 1975. V. 18. № 12. P. 1764–1769.

7. Kaltman T.I., Kochanov A.A., Myshyakov I.I. et al. Observations and modeling of the spatial distribution and microwave radiation spectrum of the active region NOAA 11734 // Geomagnetism and Aeronomy. V. 55. № 8. P. 1124–1130.

8. Zeeman P. The effect of magnetisation on the nature of light emitted by a substance // Nature. V. 55. P. 347.

9. Hanle W. Über magnetische Beeinflussung der Polarisation der Resonanz fluoreszenz // Zeitschrift für Physik. 1924. V. 30. № 1. P. 93–105.

10. Jaeger F.M., Oetken L. Zur theorie und praxis der instrumentellen polarisatio // Publ. Astrophys. Obs. 1968. V. 31. P. 5.

11. Kuhn J.R., Balasubramaniam K.S., Kopp G. et al. Removing instrumental polarization from infrared solar polarimetric observations // Solar Physics. 1994. V. 153. P. 143–155.

12. Grigoryev V.M., Kobanov N.I., Osak B.F. et. al. The vector magnetograph of the Sayan Solar Observatory // NASA Conf. Publ. 1985. V. 2374. P. 231–256.

13. Григорьев В.М., Демидов М.Л., Колобов Д.Ю. и др. Проект Крупного солнечного телескопа с диаметром зеркала 3 м // Солнечно-земная физика. 2020. Т. 6. № 2. С. 19–36.

14. Kolokolova L., Hough J., Ltvasseur-Regourd A.-C. Polarimetry of stars and planetary systems. Camb.: Cambridge University Press, 2015. 488 p.

15. Van Harten G., Snik F., Keller C.U. Polarization properties of real aluminum mirrors, Influence of the aluminum oxide layer // Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 2009. V. 121. P. 377–383.

16. Huige Di. Polarization analysis and corrections of different telescopes in polarization lidar // Applied Optics. 2015. V. 54. № 3. P. 389–397.

17. Borra E.F. Polarimetry at the coude focus // PASP. 1976. V. 88. № 524. P. 548–556.

18. Clarke D. Effects of polarization on the transmission of Coude-spectrometer systems // Astronomy and Astrophysics. 1973. V. 24. P. 165–170.

19. Tinbergen J. Accurate optical polarimetry on the Nasmyth platform // Publications of the astronomical society of the pacific. 2007. V. 119. P. 1371–1384.

20. Socas-Navarro H. Characterization of telescope polarization properties across the visible and near-infrared spectrum // Astronomy and Astrophysics. 2011. V. 531. № A2. P. 1–8.

21. Ovelar M. de J. Instrumental polarisation at the Nasmyth focus of the E-ELT // Astronomy and Astrophysics. 2014. V. 562. № A8. P. 1– 8.

22. Witzel G. The instrumental polarization of the Nasmyth focus polarimetric differential imager NAOS/CONICA (NACO) at the VLT // Astronomy and Astrophysics. 2011. V. 525. № A130. P. 1–15.

23. Anche R.M., Sen A.K., Anupama G.C. et. al. Analysis of polarization introduced due to the telescope optics of the Thirty Meter Telescope // Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems. 2018. V. 4. № 1. P. 018003.

24. Anche R.M., Anupama G.C., Reddy K. et. al. Analytical modelling of thirty meters telescope optics polarization // International Conference on Optics and Photonics 2015 / Ed. by Chakraborty R., Bhattacharya K. Wash.: Proc. of SPIE, 2015. V. 9654. P. 965408.

25. Anche R.M., Anupama G.C., Sankarasubramanian K. Preliminary design techniques to mitigate the polarization effects due to telescope optics of the Thirty Meter Telescope (TMT) // Journal of Optics. 2018. V. 47. № 2. P. 166–173.

26. Sanders G.H. The Thirty Meter Telescope (TMT): an international observatory // Journal of Astrophysics and Astronomy. 2013. V. 34. № 2. P. 81–86.

27. Harrington D.M., Sueoka S.R. Polarization modeling and predictions for DKIST Part 1: Telescope and example instrument configurations // Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems. 2017. V. 3. № 1. P. 018002.

28. Harrington D. M., Snik F., Keller C.U. et. al. Polarization modeling and predictions for DKIST part 2: application of the Berreman calculus to spectral polarization fringes of beamsplitters and crystal retarders // Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems. 2017. V. 3. № 4. P. 048001.

29. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет. М.: Мир, 1981. 583 с.

30. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. 720 с.

31. Золотарев В.М. Оптические постоянные природных и технических сред. Л.: Химия, 1984. 216 с.