すばる望遠鏡を他の大型望遠鏡と光学的に結合する光学素子の研究

斯巴鲁望远镜与其他大型望远镜光学耦合的光学元件研究

基本信息

批准号：
12874028
负责人：
西川淳
金额：
$ 1.28万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12874028/
关键词：
光干渉計光ファイバ光遅延線干渉縞偏光すばる望遠鏡

项目摘要

本研究では、すばる望遠鏡と他の望遠鏡との結合による干渉計の実現性を示すことを目標に、長基線光干渉計の要素技術である、光ファイバー伝送路と真空光遅延線やそれらに付随する光学素子の基礎実験を行った。ファイバ長測定では、測距計の光学系の改良と白色フリンジファイバ入替え法で1mmの誤差で2本の100mオーダーの光ファイバの等長測定が出来るようになった。ファイバとのカップリングでは、短焦点の収差の極めて小さいレンズを入手し、ファイバへの入射で色ずれが解決されることを確認した。分光干渉縞の測定とガラス板厚の微調整装置により、10μmオーダーで長さ補正が出来るようになった。結果として、100mファイバにおける干渉縞のコントラストは、レーザの波長で偏光状態を合わせて測定したところ、レーザで0.9、白色光(600nm-760nmの広帯域光)で0.45まで向上した。この時、各波長での干渉縞はコントラストが一定でなく、ファイバの曲げで変化することが分かった。そこで、100mファイバ通過後の各波長の光の偏光状態を調べる装置を追加し、1/λの波長依存性で2λ程度の波長板に相当する光学的変調を受けていることを見出した。それは、直径40cmのリールに約80回巻かれたファイバの影響であると考えられた。小さなファイバループならば少しの巻数でその効果をキャンセルできると考えて、数値的シミュレーションでその効果を確認した。実験的にはまだ困難がある。精密光遅延線は実装機の製作が終わり、性能評価測定のための電気系・光学系・ソフトの開発を継続している。真空遅延線基台のパーツはほぼ製作を終了し、性能出しのための試験を継続している。

在这项研究中，我们在光纤传输线，真空光学延迟线和相关的光学元件上进行了基本实验，这些实验是长基线光学干涉仪的元素，目的是通过将Subaru望远镜与其他望远镜与其他望远镜相结合，以证明干涉仪的可行性。在纤维长度的测量中，已改进了测距仪的光学系统和更换白色边缘纤维的替换，从而可以测量以100m的订单订购的两个光纤的相等长度，误差为1mm。为了与纤维耦合，获得了极小短焦点像差的镜头，并确认进入纤维后可以解决颜色偏差。玻璃板厚度的光谱干扰条纹测量和微调装置允许在10μm的阶内进行长度校正。结果，当通过与激光波长处的极化状态匹配时，将激光器中的干扰条纹的对比度提高到0.9，白光（600nm-760nm宽带光）的对比度为0.45。目前，发现每个波长处的干扰条纹的对比是由于纤维的弯曲而变化的。因此，添加了一个额外的装置，以检查每个波长在通过100m纤维后的光的极化状态，并发现它受到与大约2λ波长的光学调制，其波长依赖性为1/λ。人们认为这是纤维在直径40厘米的卷轴上损伤约80次的作用。我们认为一个小光纤环路可以通过少量的回合取消效果，因此我们使用数值模拟确认了效果。在实验上，这仍然很困难。精确光学延迟线的构建现已完成，电气系统，光学系统和用于性能评估和测量的软件的开发仍在继续。真空延迟线基零件几乎已经完成制造，并且正在继续测试以提高性能。