АСТРОФИЗИЧЕСКИЙ БЮЛЛЕТЕНЬ, 2024, том 79, № 3, страницы 543–552
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТОТИПА БЕСЩЕЛЕВОГО СПЕКТРОГРАФА С КОМПОЗИТНОЙ ГРИЗМОЙ
© 2024
Д. М. Ахметов1,2, Э. Р. Муслимов1*, Д. Ю. Харитонов1,2, Э. Г. Ибатуллин1,2, Н. К. Павлычева1
1Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева, Казань, 420111 Россия
2Научно-производственное объединение «Государственный институт прикладной оптики», Казань, 420075 Россия
*E-mail: ERMuslimov@kai.ru
2Научно-производственное объединение «Государственный институт прикладной оптики», Казань, 420075 Россия
*E-mail: ERMuslimov@kai.ru
УДК 520.353
Поступила в редакцию 18 января 2024 года; после доработки 15 марта 2024 года; принята к публикации 29 марта 2024 года
Представлены результаты лабораторных исследований основных оптических характеристик бесщелевого спектрографа, разработанного для малого телескопа с диаметром главного зеркала 0.5 м и относительным отверстием 1 : 6.8. Спектрограф работает в диапазоне 450–950 нм и с полем зрения . Его отличительной особенностью является использование композитной гризмы, разбитой на две субапертуры с независимо оптимизированными параметрами. Измерения показывают, что за счет ее использования удается достичь спектральной разрешающей способности R = 461–1041 при дифракционной эффективности решетки до 45%. Показаны преимущество в оптических характеристиках по сравнению с классической гризмой и хорошее согласование измерений с результатами моделирования.
Ключевые слова:
приборы: спектрографы — методики: спектроскопия изображения
ФинансированиеСписок литературы
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 21-79-00082.
Список литературы
1. D. M. Akhmetov, A. N. Melnikov, E. Muslimov, et. al., in Proc. Intern. Conf. on Holography and Applied Optical Technologies (HOLOEXPO 2023), Sochi, Russia, 2023, (Publishing house of St. Petersburg State Electrotechnical University “LETI”, Saint Petersburg, 2023) pp. 52–58. [in Russian]
2. R. Grange, B. Milliard, J. Flamand, et al., SPIE Conf. Proc. 10569, id. 1056908 (2017). DOI:10.1117/12.2307948
3. A. A. Hoag and D. J. Schroeder, Publ. Astron. Soc. Pacific 82 (489), 1141 (1970). DOI:10.1086/129013
4. Y. Ishikawa, M. M. Sirk, J. Edelstein, et al., Astrophys. J. 869 (1), article id. 24 (2018). DOI:10.3847/1538-4357/aaebfb
5. D. A. Ludovici and R. L. Mutel, American Journal of Physics 85 (11), 873 (2017). DOI: 10.1119/1.5000801
6. M. Moniez, J. Neveu, S. Dagoret-Campagne, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 506 (4), 5589 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab2109
7. E. Muslimov, D. Akhmetov, D. Kharitonov, et al., Photonics 10 (4), id. 385 (2023). DOI:10.3390/photonics10040385
8. E. Muslimov, N. Pavlycheva, I. Guskov, et al., SPIE Conf. Proc. 11871, id. 1187112 (2021). DOI:10.1117/12.2596922
9. M. Outini and Y. Copin, Astron. and Astrophys. 633, id. A43 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/201936318
10. V. E. Panchuk, V. G. Klochkova, and E. V. Emelyanov, Astrophysical Bulletin 76 (2), 196 (2021). DOI:10.1134/S1990341321020073
11. A. Pasquali, N. Pirzkal, S. Larsen, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 118 (840), 270 (2006). DOI:10.1086/498731
12. I. R. Redmond, Ph.D. Thesis, Heriot Watt University, UK (1989).
13. C. J. Willott, R. Doyon, L. Albert, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 134 (1032), 025002 (2022). DOI:10.1088/1538-3873/ac5158
14. B. E. Zhilyaev, A. V. Sergeev, M. V. Andreev, et al., Kinematics and Physics of Celestial Bodies 29 (3), 120 (2013). DOI:10.3103/S0884591313030057
2. R. Grange, B. Milliard, J. Flamand, et al., SPIE Conf. Proc. 10569, id. 1056908 (2017). DOI:10.1117/12.2307948
3. A. A. Hoag and D. J. Schroeder, Publ. Astron. Soc. Pacific 82 (489), 1141 (1970). DOI:10.1086/129013
4. Y. Ishikawa, M. M. Sirk, J. Edelstein, et al., Astrophys. J. 869 (1), article id. 24 (2018). DOI:10.3847/1538-4357/aaebfb
5. D. A. Ludovici and R. L. Mutel, American Journal of Physics 85 (11), 873 (2017). DOI: 10.1119/1.5000801
6. M. Moniez, J. Neveu, S. Dagoret-Campagne, et al., Monthly Notices Royal Astron. Soc. 506 (4), 5589 (2021). DOI:10.1093/mnras/stab2109
7. E. Muslimov, D. Akhmetov, D. Kharitonov, et al., Photonics 10 (4), id. 385 (2023). DOI:10.3390/photonics10040385
8. E. Muslimov, N. Pavlycheva, I. Guskov, et al., SPIE Conf. Proc. 11871, id. 1187112 (2021). DOI:10.1117/12.2596922
9. M. Outini and Y. Copin, Astron. and Astrophys. 633, id. A43 (2020). DOI:10.1051/0004-6361/201936318
10. V. E. Panchuk, V. G. Klochkova, and E. V. Emelyanov, Astrophysical Bulletin 76 (2), 196 (2021). DOI:10.1134/S1990341321020073
11. A. Pasquali, N. Pirzkal, S. Larsen, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 118 (840), 270 (2006). DOI:10.1086/498731
12. I. R. Redmond, Ph.D. Thesis, Heriot Watt University, UK (1989).
13. C. J. Willott, R. Doyon, L. Albert, et al., Publ. Astron. Soc. Pacific 134 (1032), 025002 (2022). DOI:10.1088/1538-3873/ac5158
14. B. E. Zhilyaev, A. V. Sergeev, M. V. Andreev, et al., Kinematics and Physics of Celestial Bodies 29 (3), 120 (2013). DOI:10.3103/S0884591313030057
A Prototype Slitless Spectrograph with a Composite Grism
© 2024
D. M. Akhmetov1,2, E. R. Muslimov1*, D. Yu. Kharitonov1,2, E. G. Ibatullin1,2 and N. K. Pavlycheva1
1Kazan National Research Technical University named after A. N. Tupolev, Kazan, 420111 Russia
2State Institute of Applied Optics, Kazan, 420075 Russia
*E-mail: ERMuslimov@kai.ru
2State Institute of Applied Optics, Kazan, 420075 Russia
*E-mail: ERMuslimov@kai.ru
We report the results of laboratory studies of the main optical properties of the slitless spectrograph developed for a small telescope with a 0.5 m-diameter primary mirror and a focal ratio of 1 : 6.8. The spectrograph operates in the 450–950 nm wavelength interval and has a field of . Its distinctive feature is the use of a composite grism subdivided into two subapertures with independently optimized parameters. Measurements show that the use of such a grism makes it possible to achieve a spectral resolving power of R = 461–1041 with the grating diffraction efficiency as high as 45%. We demonstrate that our solution provides better optical characteristics compared to the classical grism and that our measurements agree well with the results of modeling.
Keywords:
instrumentation: spectrographs — techniques: imaging spectroscopy
К содержанию номера