郑联慧、饶长辉、顾乃庭、邱 琪

1. 中国科学院光电技术研究所、四川 成都 610209 2. 中国科学院自适应光学重点实验室、四川 成都 610209 3. 中国科学院大学、北京 100049 4. 电子科技大学光电信息学院、四川 成都 610054

基于双波前传感器自适应光学技术的太阳光栅光谱仪

郑联慧1，2，3，4、饶长辉1，2*、顾乃庭1，2、邱 琪4

1. 中国科学院光电技术研究所、四川 成都 610209 2. 中国科学院自适应光学重点实验室、四川 成都 610209 3. 中国科学院大学、北京 100049 4. 电子科技大学光电信息学院、四川 成都 610054

为了研究不同太阳大气高度的热力学特性、具有良好成像质量的成像型光栅光谱仪是实现这个目标的重要仪器。然而作为地基式太阳望远镜重要的终端仪器之一、光栅光谱仪的光谱成像性能不可避免的会受到动态波前像差和系统静态像差的影响。动态波前像差常通过在太阳望远镜系统中集成自适应光学系统进行补偿。针对光学系统中的由装调和光学元件加工等引起的静态波前像差、提出了一种基于自适应光学技术校正光栅光谱仪中静态波前像差的方法、并进行了数值模拟仿真和实验验证。实验结果表明、校正后系统的残余波前像差RMS≈0.025λ、此时波前像差对光谱分辨率和能量利用率的影响可忽略、提高了光栅光谱仪的光谱成像质量、证明了所提出的方法的有效性。此外它具有降低光学系统装调精度和光学元件加工精度要求的优点。

光栅光谱仪； 像差； 自适应光学； 光谱分辨率； 能量利用率

引 言

太阳磁场是导致太阳大气爆发的根本原因、它们不仅具有非常精细的结构、而且还具有高度动态的演化特性[1-2]。……