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《天文光学频率梳及其在天体视向速度 高精度测量中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、前沿进展天文光学频率梳及其在天体视向速度高精度测量中的应用*韩海年1,昄12暋暋魏志义暋暋赵暋刚(1暋中国科学院物理研究所暋北京暋100190)(2暋中国科学院国家天文台暋北京暋100195)摘暋要暋暋光学频率梳技术用于高分辨率天文光谱仪的波长定标可以大大提高视向速度测量精度,从而为搜寻类地行星、确定宇宙膨胀速度和测量基本物理常数等重大前沿科学问题提供有利的工具.文章结合视向速度测量技术与天文光学频率梳波长定标技术的最新进展,介绍了天文光学频率梳原理及技术,多普勒光谱位移探测天体的原理,以及天文光梳定标高分辨率天文光谱仪未来发展的趋势和展望.关键词暋
2、暋天文光学频率梳,视向速度测量,高分辨率天文光谱仪,法布里-珀罗腔Astro灢frequency灢combsandhighprecisionmeasurementoftheradialvelocityofcelestialbodies1,昄12HAN暋Hai灢Nian暋暋WEI暋Zhi灢Yi暋暋ZHAO暋Gang(1暋InstituteofPhysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing暋100190,China)(2暋NationalAstronomyObservatory,ChineseAcademyofScien
3、ces,Beijing暋100195,China)Abstract暋暋Thewavelengthcalibrationofhighresolutionastronomicalspectrographswithafemtosecondopticalfrequencycombcansignificantlyincreasetheaccuracyofradialvelocitymeasurements.Thisprovidesapowerfulresearchtoolforvariouscutting灢edgescientificproblems,such
4、asthedetectionofearth灢likeplanets,thedeterminationoftheexpansionoftheuniverse,andthemeasurementoffundamentalcon灢stants.Withreferencetotherecentdevelopmentsinradialvelocitymeasurementsandfrequencycombs,wedescribetheprinciplesofsuchtechniquesanddiscussthefuturedevelopmentofastro灢
5、combwavelengthcalibrationforhighresolutionastronomicalspectrographs.Keywords暋暋astro灢frequency灢combs,radialvelocity,highresolutionastronomicalspectrograph,Fabry灢Per灢otcavity1暋引言基本物理常数测量、阿秒脉冲产生等方面也发挥了[13]重要作用,例如通过精确测量氢原子1s—2s光频进入21世纪以来,在激光技术领域及计量科学跃迁研究里德伯常数,获得了目前所有常数测量中最小的不确定度结果:
6、1.6暳10-12[14],通过控制驱领域中,同时具有里程碑式重要意义的科技进展当属飞秒激光频率梳技术[1—4].由于飞秒激光频率梳动飞秒脉冲源的载波包络相移频率,得到了80as的[15]巧妙地实现了光学频率与微波频率的直接连接,从最短脉冲记录.正是由于光学频率梳技术以上重而完美地解决了几十年来一直困扰计量科学家的光要的应用,2005年当瑞典皇家科学研究院将诺贝尔[5—10]学频率绝对测量瓶颈,为新一代更高精度的光*暋国家自然科学基金(批准号:60808007,11078022)资助项目[11,12]钟发展铺平了道路.同时作为目前精密测量精2011-
7、06-17收到度最高的先进技术,光学频率梳在精密光谱学研究、昄暋通讯联系人.Email:hnhan@iphy.ac.cn·249·暋物理·41卷(2012年)4期暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋http:飋飋www.wuli.ac.cn前沿进展物理学奖颁发给德国的H昡nsch教授和美国的Hall文光学频率梳技术相结合的角度探讨其研究进展及教授时,特别地指出了其重要贡献包括激光频率梳未来的应用前景,侧重于系外类地行星探测方向的[16,17]技术.应用.2007年,随着激光频率梳技术及应用的进一步发展,天文学家首次提出将频率梳技术应用到天文2暋高精度视向速度测
8、量技术[18]多普勒视向速度测量中,其构想是,利用光学频率梳输出的在频域上间隔均匀和强度均匀的分立光视向速度
