Ссылка для цитирования : Орехова М. К., Бахолдин А. В. Методика габаритного расчета зеркального модуля интегрального поля // Изв. вузов. Приборостроение. 2023. Т. 66, № 8. С. 680—687. DOI: 10.17586/0021-3454-2023-66-8-680-687.

Аннотация. Разработана методика габаритного расчета зеркального модуля интегрального поля. Предложено схемное решение на основе зеркальных элементов, рассмотрены особенности и предложен подход к проектированию. Представлен пример расчета оптической системы зеркального модуля интегрального поля солнечного телескопа-коронографа КСТ-3. Для достижения поставленной цели использованы методы расчета оптических систем, математического и компьютерного моделирования, а также методы оптимизации оптических систем. Практическая значимость работы заключается в достижении высокого временного разрешения солнечных телескопов при сохранении высокого пространственного и спектрального разрешения. Рассмотренные подходы могут быть расширены для использования при модернизации спектрометров и расширении инструментального парка обсерватории.

Ключевые слова: спектроскопия интегрального поля, модуль интегрального поля, деление поля, деление изображения, широкий спектральный диапазон, астрономическая оптика, солнечный телескоп

Список литературы:

1. Bacon R. Optical 3D-Spectroscopy for Astronomy. NY: John Wiley & Sons, 2017. 296 p.
2. Mediavilla E. et al. 3D Spectroscopy in Astronomy. Cambridge: Cambridge University Press, 2010. 271 p.
3. Григорьев В. М., Демидов М. Л., Колобов Д. Ю., Пуляев В. А., Скоморовский В. И., Чупраков С. А. Проект национального российского крупного солнечного телескопа с диаметром зеркала 3 м // Солнечно-земная физика. 2020. Т. 6, № 2. С. 19—36. https://doi.org/10.12737/szf-62202002.
4. Жеребцов Г. А. Комплекс гелиофизических инструментов нового поколения // Солнечно-земная физика. 2020. Т. 6, № 2. С. 6—18. https://doi.org/10.12737/szf-62202001.
5. Bacon R. et al. Slicing the universe at affordable cost: the quest for the MUSE image slicer // Proc. of SPIE. 2004. Vol. 5249. https://doi.org/10.1117/12.512397.
6. Laurent F. et al. Optical design, manufacturing, and tests of the MUSE image slicer // Proc. of SPIE. 2005. Vol. 5965. https://doi.org/10.1117/12.624836.
7. Laurent F. et al. MUSE Integral Field Unit: Test results on the first out of 24 // Proc. of SPIE. 2010. Vol. 7739. https://doi.org/10.1117/12.857004.
8. Calcines A. et al. MuSICa: the Multi-Slit Image Slicer for the EST Spectrograph // Journal of Astronomical Instrumentation. 2013. Vol. 2, N 1. P. 50009. DOI:10.1142/S2251171713500098.
9. Calcines A. et al. Feasibility study of high-resolution integral-field spectrographs for EST with multislit and multi-wavelength capabilities // Proc. of SPIE. 2010. Vol. 7735. https://doi.org/10.1117/12.856725.
10. Calcines A. et al. MuSICa image slicer prototype at 1.5-m GREGOR solar telescope // Proc. of SPIE. 2014. Vol. 9147. https://doi.org/10.1117/12.2053577.
11. Eikenberry S. et al. FISICA: the Florida image slicer for infrared cosmology and astrophysics // Proc. of SPIE. 2004. Vol. 5492. https://doi.org/10.1117/12.549150.
12. Glenn P. et al. Design, fabrication, assembly, and testing of the Florida image slicer for infrared cosmology and astrophysics (FISICA) integral field unit // Proc. of SPIE. 2004. Vol. 5492. https://doi.org/10.1117/12.551661.
13. Content R. Optical design of the KMOS slicer system // Proc. of SPIE. 2006. Vol. 6269. https://doi.org/10.1117/12.672312.
14. Surya A. et al. The Infrared Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: final design development of the data reduction system // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11452. https://doi.org/10.1117/12.2561766.
15. Kushibiki K. et al. Fabrication of mirror arrays with an ultra-precision cutting technique for a near-infrared integral field unit SWIMS-IFU // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11451. https://doi.org/10.1117/12.2560431.
16. Loupias M. et al. HARMONI - first light spectroscopy for the ELT: final design of the integral field unit // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11451. https://doi.org/10.1117/12.2561374.
17. Content R. et al. MAVIS IFU with AO for VLT: image slicer concept and design // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11451. https://doi.org/10.1117/12.2562744.
18. Chabot T. et al. Fabrication and characterization of aluminum image slicers // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11451. https://doi.org/10.1117/12.2562458.
19. McGurk R. et al. Development of the ROSIE integral field unit on the Magellan IMACS spectrograph // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11447. https://doi.org/10.1117/12.2562950.
20. Lawrence J. et al. The MANIFEST pre-concept design // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11447. https://doi.org/10.1117/12.2563238.
21. Content R. Optical design of MAAT: an IFU for the GTC OSIRIS spectrograph // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11447. https://doi.org/10.1117/12.2563127.
22. Ozaki S. et al. Performances of an integral field unit for FOCAS on the Subaru telescope // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11447. https://doi.org/10.1117/12.2560602.
23. Chen S. et al. Gemini IRMOS: preliminary optical design of a multi-object adaptive optics-fed infrared integral-field spectrograph // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11447. https://doi.org/10.1117/12.2561942.
24. Ozer Z. et al. HARMONI: First light spectroscopy for the ELT: final design and assembly plan of the spectrographs // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11447. https://doi.org/10.1117/12.2560359.
25. Nelson P. et al. The Visible Spectro-Polarimeter (ViSP) for the Advanced Technology Solar Telescope // Proc. of SPIE. 2010. Vol. 7735. https://doi.org/ 10.1117/12.857610.
26. Wijn A. et al. Preliminary design of the visible spectro-polarimeter for the Advanced Technology Solar Telescope // Proc. of SPIE. 2012. Vol. 8446. https://doi.org/ 10.1117/12.926497.
27. Rains A. Development of the single-mode fiber integral field unit for the RHEA Spectrograph // Proc. of SPIE. 2018. Vol. 10702. https://doi.org/ 10.1117/12.2314336.
28. Jarno A. et al. Developing an instrument simulator: experience feedback from the JWST/NIRSpec and VLT/MUSE simulators // Proc. of SPIE. 2012. Vol. 8449. https://doi.org/ 10.1117/12.926420.
29. Allington-Smith J. Basic principles of integral field spectroscopy // New Astronomy Reviews. 2006. Vol. 50, N 4—5. P. 244—251. https://doi.org/10.1016/j.newar.2006.02.024.
30. Witt E. INFUSE: a rocket-borne FUV integral field spectrograph // Proc. of SPIE. 2020. Vol. 11444. https://doi.org/10.1117/12.2562537.
31. Пейсахсон И. В. Оптика спектральных приборов. Л.: Машиностроение, 1975.