35、光学和红外干涉仪：原理、技术与设计

光学和红外干涉仪：原理、技术与设计

光学和红外干涉仪在现代天文学研究中扮演着至关重要的角色，它能够帮助天文学家获得高分辨率的天体图像和精确的测量数据。本文将深入探讨光学和红外干涉仪的多个关键方面，包括基线解决方案、控制系统、光束组合方法、偏振测量、条纹跟踪等，旨在为读者全面呈现干涉仪的工作原理、技术特点以及设计要点。

1. 基线解决方案与控制系统

1.1 基线解决方案

在干涉仪中，要使条纹立即出现并非易事，因为涉及众多变量，所以几乎总是需要搜索条纹。为了减少搜索条纹的时间，需要高精度地了解望远镜的位置和内部路径长度。这通常通过在天空中多个目标上寻找条纹，记录所需的延迟线和LDC位置，然后求解望远镜位置和内部路径来实现，此过程被称为基线解决方案，类似于单望远镜的指向解决方案。

1.2 控制系统

干涉仪由众多子系统和伺服系统组成，需要高度分布式的多CPU实时计算机网络进行控制。所有计算机必须在时间上达成一致，且时间精度至少要优于真实世界时1毫秒。此外，还需要协调各子系统控制计算机，以确保在开始搜索条纹信号之前，所有望远镜控制系统获取同一目标，倾斜/倾斜系统锁定，延迟线、LDC和ARC处于正确位置。

2. 光束组合方法

2.1 孔径平面组合

孔径平面组合使用分束器等光学元件将光束组合。这种方法的优点是使用最少的像素，从而使每个像素获得最大的光量和最高的信噪比，具有最佳灵敏度。然而，它需要时间条纹编码，即改变每个光束的路径长度，这对探测器的采样时间施加了限制，并且涉及延迟线或单独的抖动镜的精确快速运动，存在基线之间串扰的风险。

2.2 图像平面组合 <