Свежие записи
29 ноября 2018

Автор: ГалинаРаздел: Анализ микроструктуры материалов

20 ноября 2018

Автор: ГалинаРаздел: Анализ микроструктуры материалов

13 ноября 2018

Автор: ВикторРаздел: Атомно-силовая микроскопия

07 ноября 2018

Автор: ГалинаРаздел: Анализ микроструктуры материалов

10 сентября 2018

Автор: ВикторРаздел: Рамановская спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеяния)

30 августа 2018

Автор: ВикторРаздел: Рамановская спектроскопия (спектроскопия комбинационного рассеяния)

Подписка на новые статьи


Нажимая кнопку «Подписаться», вы принимаете условия «Соглашения на обработку персональных данных».

Исследование астрофизических явлений с помощью частотных оптических гребенок

Автор: ВикторРаздел: Спектроскопия
Оптические частотные гребенки для исследования астрофизических явлений
МАЯ232016

Для исследования различных космических явлений и других планет к современным телескопам прикреплены астрономические спектрографы. Эти астрономические спектрографы обычно калибруются с помощью торий-аргоновых ламп или йодированных поглощающих ячеек. Более точная калибровка позволит исследовать более удаленные участки Вселенной с повышенной точностью, что предоставит возможность находить планеты, схожие по размеру с Землей, а также напрямую регистрировать космические ускорения.

Традиционные методы калибровки имеют погрешности, которые значительно ухудшают разрешение телескопических систем. Это приводит к тому, что линии не равномерно распределены в интересующем исследователей диапазоне, имеют слишком широкий диапазон интенсивностей и иногда накладываются друг на друга. Технология использования оптических частотных гребенок может решить данную проблему.

Прибор на основе частотных оптических гребенок

Когда лазерные импульсы проходят через спектрометр, упорядоченный набор мод (гребенка) перекрывается со светом, собранным спектрометром. Следовательно, данная технология может использоваться в качестве идеальной линейки для калибровки прибора для получения непревзойденной точности. Главная задача состоит в том, чтобы сгенерировать частотную гребенку с достаточно большим расстоянием между гребенками, которое будет различаться астрономическим спектрографом, а также получить гребенку с достаточным количеством света в рабочем диапазоне.

Резонатор Фабри-Перо может служить в качестве специального фильтра, чтобы увеличить расстояние между гребенками. Использование нескольких резонаторов поможет достичь подавления нежелательных мод высших порядков. Потери мощности из-за отрезания мод высших порядков должны восполняться, чтобы получить необходимую интенсивность света для протекания нелинейных процессов, таких как удвоение частоты и спектральное уширение, необходимых для совмещения спектра частотной гребенки с оптической шириной линии спектрографа. Т.е. телескоп собирает свет, который накладывается на оптическую частотную гребенку. Данное излучение поступает в спектрометр. Так изначальное расстояние между гребенками (250 МГц) слишком мало для разрешения его спектрометром, излучение сначала фильтруется с помощью резонатора Фабри-Перо для получения расстояния в 15 ГГц.

Объединение оптических частотных гребенок

Для создания такой системы идеальным решением может служить прибор для генерации оптических частотных гребенок FC1000-250 компании Menlo Systems. Основанный на волоконных лазерах, легированных иттербием, данный прибор способен усиливать сигналы до высоких значений мощности. Также его можно объединить со специальной автоматизированной системой ASTRO, позволяющей производить высокоточную калибровку для каждого исследования в отдельности. Пакет расширения ASTRO позволяет производить фильтрацию частот следования до необходимых пользователю в ГГц диапазоне.

Осуществление мечты

Команда компании Menlo Systems объединилась с научной группой из института Макса Планка по квантовой оптике (Германия) и европейской южной обсерватории для создания калибровочного оборудования, специально разработанного для спектрографов высокого разрешения. После успешных испытаний в лаборатории, команда успешно протестировала прототип данного прибора на астрономическом телескопе (Vacuum Tower Telescope) на Тенерифе, измерив спектр Солнца в инфракрасном диапазоне спектра. Текущие работы направлены на калибровку системы для поиска планет HARPS, установленной на телескопе в обсерватории ESO в Чили.

Результаты эксперимента

Спектр Солнца в инфракрасном диапазоне

Солнечный спектр, измеренный с помощью телескопа на Тенерифе. Секция, выделенная на рисунке снизу, показана в увеличенном виде сверху. Темные линии вызваны из-за поглощения элементами газов в фотосфере Солнца и атмосфере Земли. Спектральные линии частотной гребенки представлены в виде светлых полос. Они используются в качестве точных калибровочных линий всего спектра излучения Солнца. Для проведения подобных исследований Вам понадобится система для генерации оптических частотных гребенок FC1000-250 с пакетом расширения ASTRO для калибровки.

Подробные характеристики прибора для генерации оптических частотных гребенок FC1000-250
Предыдущая статья
МАЯ162016

Автор: ГалинаРаздел: Анализ микроструктуры материалов