天文激光频率梳的运行状况及光纤噪声的抑制-南京天文光学技术研究所.PDF

第 卷　增刊 天 文 学 进 展 年 月 天天天文文文激激激光光光频频频率率率梳梳梳的的的运运运行行行状状状况况况 及及及光光光纤纤纤噪噪噪声声声的的的抑抑抑制制制 叶慧琪 ，韩 建 ，吴元杰 ，肖 东 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所，南京 ； 中国科学院天文光学技术重点实验 室，南京 ； 中国科学院大学，北京 摘要：天文激光频率梳简称天文光梳 是一种理想的定标光源，理论上可以实现 的视向 速度测量精度，从而满足天文光谱测量越来越高的精度要求。随着技术的不断发展，天文光梳已 成为高精度天文光谱定标的必然选择。南京天文光学技术研究所向德国 公司定制 了一台可见光范围的天文光梳，力争将国内视向速度测量精度提高 个量级，为太阳系外行星 有哪些信誉好的足球投注网站做出贡献。在定标过程，将天文光梳耦合进天文光谱仪通常要求使用多模光纤，而多模光纤 传输光梳光束时会产生严重的光纤噪声，这极大限制了定标精度的提高。介绍了这台天文光梳目 前的基本运行状况，以及光纤噪声和光纤噪声的控制方法。 关 键 词：天文激光频率梳；天文光谱定标；光纤噪声；光梳耦合器 中中中图图图分分分类类类号号号：：： 文文文献献献标标标识识识码码码：：： 引 言 激光频率梳巧妙地将光学频率与微波频率直接联系，可以实现光学频率的绝对测量。由 于激光频率梳在高精度光钟、精密光谱学研究、基本物理常数测量、阿秒脉冲产生等领域的 重要应用， 年诺贝尔物理学奖颁给了对激光频率梳技术做出重要贡献的 和 教授。在天文研究上， 年，科学家首次提出将激光频率梳技术应用到多普勒视向速度测 量中 。由于天文光梳梳齿在频域上间隔均匀、强度均匀、谱线高、密度高、频率稳定性好， 是理想的天文光谱仪波长定标光源，从理论上可实现 量级的视向速度测量精度。 天文光梳受到全世界天文学家的瞩目，发展迅猛，技术也越来越成熟。目前德国 公司已经将天文光梳商品化。 公司与欧洲南方天文台 合作， 资助项目：国家自然科学基金 ；江苏省自然科学基金 ； 中国科学院南京天光所优秀青年人才领域前沿项目 通讯作者：肖东， 增刊增刊增刊 叶慧琪，等：天文激光频率梳的运行状况及光纤噪声的抑制叶慧琪，等：天文激光频率梳的运行状况及光纤噪声的抑制叶慧琪，等：天文激光频率梳的运行状况及光纤噪声的抑制 在 年，首次将基于光纤的天文光梳在德国真空塔望远镜 进行实验，并对太阳光 谱线进行测量，得到 的绝对定标精度；同时发现天文光梳定标技术对光谱仪漂移造成 的系统误差也有良好的校正作用 。 年，进一步使用天文光梳给 的高精度视向速 度行星有哪些信誉好的足球投注网站器 进行定标，在几个小时内的重复定标精度达到了 。 年，在 上短时间的重复定标精度已经达到 量级 。 年 月， 又 采用两台不同重复频率光梳 和 进行定标实验 。 天文光梳从提出至今短短几年时间，其优异的定标性能得到普遍认可。世界各大天文台 都在争相发展天文光梳光谱定标技术，中国也不例外 。在此背景下，南京天文光学技术研 究所向德国 公司定制了一台天文光梳，希望配合兴隆 望远镜高分辨率 光纤阶梯光谱仪仪器