【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近期，中國科學(xué)院國家天文臺南京天文光學(xué)技術(shù)研究所天文光子學(xué)團(tuán)隊(duì)在超高分辨超高定標(biāo)精度光譜技術(shù)研究方面取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)以虛擬成像相位陣列(Virtually Imaged Phased Array， VIPA)作為主色散元件，以激光頻率梳作為波長定標(biāo)源，在實(shí)驗(yàn)上獲得的光譜分辨率為106萬(~0.6 皮米)，短時(shí)標(biāo)波長定標(biāo)精度優(yōu)于10 厘米/秒；由于儀器目前未做任何溫度和壓力控制， 6小時(shí)雙通道同步定標(biāo)精度~13 米/秒，奇偶次定標(biāo)精度~40厘米/秒。該研究成果于8月26日發(fā)表在天文期刊The Astronomical Journal上(https://doi.org/10.3847/1538-3881/aba836)。
圖1 實(shí)測二維光譜數(shù)據(jù)。重復(fù)頻率808MHz的激光頻率梳梳齒陣列可被完全分開
圖2 六小時(shí)雙通道同步定標(biāo)波長精度
據(jù)該工作第一完成人朱小明博士和團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人何晉平研究員介紹，后續(xù)通過優(yōu)化系統(tǒng)，做好裝置的溫控和壓控，該類光譜技術(shù)可同時(shí)兼顧超高分辨率(50萬~1000萬)及超高定標(biāo)精度(10厘米/秒量級)，且裝置緊湊，造價(jià)低，可為未來天文超高分辨率光譜觀測提供技術(shù)支撐，有望在恒星化學(xué)元素探測及大氣同位素比、系外行星探測及大氣成分表征、星際物質(zhì)分子豐度、太陽物理動(dòng)力學(xué)過程、精細(xì)結(jié)構(gòu)和磁橫流研究等方面獲得實(shí)用。除了天文方面應(yīng)用，該類技術(shù)在高精度測距、測力、測溫及測速方面均有較明確應(yīng)用前景，后續(xù)有望使用在生物力學(xué)特性研究、基于精密溫度測量的海底非合作目標(biāo)探測、空間激光精密測距等重要研究領(lǐng)域或場景中。
目前，該團(tuán)隊(duì)正在調(diào)試及優(yōu)化樣機(jī)，為后續(xù)的實(shí)際觀測及應(yīng)用做準(zhǔn)備。
該研究受到國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(資助號：11773045, 11973009)及重點(diǎn)項(xiàng)目(資助號：11933005)資助。
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