液晶调制技术在太阳磁场探测中的应用及展望
2021-07-13侯俊峰邓元勇王东光林佳本孙文君张志勇孙英姿
航天器环境工程 2021年3期
关键词:磁场
侯俊峰,邓元勇,王东光,林佳本,张 洋,孙文君,张志勇,孙英姿
(1.中国科学院国家天文台太阳活动重点实验室,北京 100101;2.中国科学院大学天文与空间科学学院,北京 100049)
0 引言
对太阳磁场的观测研究在当代太阳物理学和空间天气学中占有举足轻重的位置。自1908年Hale 首次开始太阳磁场测量以来[1],过去100年间人类对太阳和天体磁场的认识从无到有、从浅到深,取得了巨大的进展。目前成熟的太阳磁场测量方法主要是基于Zeeman 效应开展的[1]。太阳物理学家们可通过太阳望远镜测量夫琅禾费磁敏谱线的偏振光Stokes参量在经过Zeeman 效应后的变化,再利用太阳大气的辐射转移模型,反演获得太阳磁场的信息[2]。因此,太阳望远镜的磁场测量本质上是(窄带)偏振测量,即偏振和滤光系统是太阳光学望远镜实现太阳磁场测量的核心系统——偏振系统用于偏振测量,偏振灵敏度一般要求达到10-3Ic(Ic为太阳连续谱强度)及以下;滤光系统用于实现窄带滤光,仪器透过半峰全宽(FWHM)通常要求达到0.01 nm量级。快速偏振调制和超窄带调谐滤光是确保太阳望远镜实现高灵敏度精确磁场探测的关键,二者缺一不可。
液晶调制[3]是近20年来逐渐发展成熟的一种偏振调制技术,对于成像型磁场测量设备(磁像仪),偏振和滤光系统合称为窄带偏振成像系统,而液晶调制是目前唯一可同时满足快速偏振调制和窄带可调谐滤光的电光调制技术。液晶调制器具有口径大、光谱范围宽、调制速度快、无旋转机构以及相位延迟连续可调的优势,使其成为下一代太阳望远镜磁场探测技术的强有力增长点。……
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