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文章來源：A Stray light analysis of the apache point observatory 3.5-Meter telescope system [J]. SPIE,2003, 4842:128-138. ~.'NG?
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主要內(nèi)容：本文針對的是阿帕奇天文望遠(yuǎn)鏡，利用光學(xué)工程仿真軟件FRED構(gòu)建了望遠(yuǎn)鏡模型，并重現(xiàn)了其真實雜散光情況，證明了我們建立模型的準(zhǔn)確性。PST(Point Source Transmittance，點光源傳遞函數(shù))是常常被用來評價光學(xué)系統(tǒng)的雜散光特性的一個量。在這里被用來評價系統(tǒng)在某一離軸角度下的系統(tǒng)雜散光表現(xiàn)，以及指導(dǎo)如何改動以增強(qiáng)系統(tǒng)的性能。 d}e/f)(
Stephen M. Pompea^a, Richard N. Pfisterer^b, and Jeffrey S. Morganc^c Vg^@6z U a National Optical Astronomy bservatory, Tucson, Arizona1, b photon Engineering LLC, Tucson, Arizona2,c Depment of Astronomy, University of Washington, Seattle, Washington3 KXy|Si8w Mk"V%)1k 摘要 <D!\"C <u9U%V si 阿帕奇天文臺3.5米望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)被做過一次雜散光分析，以理解各種不同的成像模式的性能。望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)包括3.5米望遠(yuǎn)鏡，封裝結(jié)構(gòu)，附帶的成像相機(jī)。這個研究的目的是評價這個系統(tǒng)的雜散光性能，確定何處的改變能夠提高系統(tǒng)的離軸排斥特性，以及確定這些改動的有效性。建立了一個詳細(xì)的望遠(yuǎn)鏡幾何模型，并為這個望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)和封裝部件建立了散射模型。我們建立的軟件模型重現(xiàn)了望遠(yuǎn)鏡的針孔雜散光圖像，由此驗證了這個模型的準(zhǔn)確性。點光源傳遞函數(shù)(Point Source Transmittance, PST)，這個參數(shù)普遍用來評價雜散光，在這里被用來評價系統(tǒng)在某一離軸角度下的系統(tǒng)雜散光表現(xiàn)，以及指導(dǎo)如何改動以增強(qiáng)系統(tǒng)性能。 _8 G g,seqh% 現(xiàn)有系統(tǒng)觀察面上的PST 基線幾乎沒有隨著離軸角度的下降。這是由于(1)焦面有一個大的，沒有阻擋的視野，可以看到Nasmyth 透鏡和單元，第一主鏡單元，Nasmyth 單元上的擋板(2)，望遠(yuǎn)鏡對觀察面的大角度范圍內(nèi)相對未被阻擋的照明，和(3)未完全封閉的第二及Nasmyth擋板。這些物體產(chǎn)生了一系列一級散射路徑，能夠直接到達(dá)焦面。我們減少雜散光的途徑是通過PST的計算來定位光線路徑。我們的計算顯示，通過對望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的簡單改動就可以得到很大的提高。 F 6 xQ`T| std4Nyp 1.介紹 gbJz5EEq 3%$nRP
X 對于提高望遠(yuǎn)鏡和望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的性能，雜散光分析地位和作用，已經(jīng)在空間望遠(yuǎn)鏡如SIRTF1和陸地望遠(yuǎn)鏡如斯隆數(shù)字巡天望遠(yuǎn)鏡2(Sloan Digital Sky Survey Telescope)中得到很好的驗證。之前已經(jīng)對空間系統(tǒng)3和陸地自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)⁴總結(jié)出了一般的方法。最近雜散光分析的進(jìn)步使得這種方法對于望遠(yuǎn)鏡/設(shè)備的分析變得更有效率。⁵當(dāng)前的電腦分析程序，比如FRED，能夠以前所未有的更復(fù)雜和詳細(xì)的程度來分析整個系統(tǒng)。這些進(jìn)步允許直接比較詳細(xì)構(gòu)造的電腦模型產(chǎn)生的焦平面雜散光分析圖像，和實際點光源產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)來做比較。這種比較也可以用來驗證復(fù)雜的雜散光模型，例如這篇論文中的案例。當(dāng)前的研究強(qiáng)調(diào)高效生成準(zhǔn)確的雜散光級別的值，以及描述雜散光在焦面上的空間分別變化。 wt@q+9:
pdQ6/vh 華盛頓大學(xué)希望同時提高阿帕奇天文臺3.5米望遠(yuǎn)鏡采用當(dāng)前結(jié)構(gòu)的雜散光性能，并且評價該望遠(yuǎn)鏡與一個廣角相機(jī)聯(lián)合使用時的性能。建議的相機(jī)有一個矩形的FOV ，在3.5-m 望遠(yuǎn)鏡上使用時，角度范圍是0.32°x0.80°。此后我們會將這個廣角相機(jī)稱作UWBC(UW Big Camera)。 SKf[&eP,G
1*!`G5c,} 這篇論文描述了理解當(dāng)前望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)本身雜散光，以及那些由于結(jié)合廣角相機(jī)造成的雜散光，的努力過程。這個工作的目的是找到3.5-m 望遠(yuǎn)鏡中何處的修改能夠提高離軸規(guī)避特性，并且評價這些修改的有效性。這個工作的主要焦點是提高望遠(yuǎn)鏡的離軸性能。但是，鑒于開發(fā)UWBC的努力，這個項目的第二目標(biāo)是評估一個廣角系統(tǒng)的離軸散射，以及確保建議的改動不會妨礙廣角系統(tǒng)的性能。這項研究的一個關(guān)鍵方面是，要將雜散光看成整個系統(tǒng)的問題，包括望遠(yuǎn)鏡，封裝結(jié)構(gòu)，相機(jī)和操作室。 Uhz<B #tj
SmJ6Fm6 這項工作有四個階段。第一，建立望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，如圖1-3中簡要顯示。我們使用光學(xué)系統(tǒng)的規(guī)格，所有用到鍍膜的描述，畫出當(dāng)前的支撐結(jié)構(gòu)和擋板來建立一個模型。這個模型包括望遠(yuǎn)鏡上所有機(jī)械結(jié)構(gòu)的光學(xué)性質(zhì)，甚至包括觀察平臺，望遠(yuǎn)鏡封裝，人行通道，這個人行通道是為了方便到達(dá)望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)的頂端。人行通道包括一個大的平臺，和相連的在望遠(yuǎn)鏡三面的金屬圍欄，大概在望遠(yuǎn)鏡指向天頂時的第二主鏡的水平。為了驗證這個望遠(yuǎn)鏡模型，我們?nèi)〉酵h(yuǎn)鏡的一系列針孔雜散光測量。
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