Título

Designing the prototype of acousto-optic processor for astrophysical applications

Autor

ANA VIRGINIA HANESSIAN DE LA GARZA

Colaborador

VAHRAM CHAVUSHYAN (Asesor de tesis)

ALEXANDER SHCHERBAKOV (Asesor de tesis)

Nivel de Acceso

Acceso Abierto

Resumen o descripción

The development of a new instrument is presented in this thesis. It will serve

as a perspective prototype able to estimate the performance of their applications

for practical measurements in astronomical spectroscopy covering from visible

to near infrared range. A very obvious advantage of this arrangement is the relative schematic simplicity due to the absence of any large aperture components.

Another important advantage, is the possibility of change the spectral range and

the resolution using only one dispersing element, that will increase the efficiency

of the observing time.

The system is a prototype of the triple product processor and it produce the

folded spectrum, accumulating advantages of both space and time integrating.

Separately, the space integrating gives a wide frequency bandwidth together

with relatively low frequency resolution, while the time integration provides a

high resolution for spectrum components accompanied by comparably narrow

frequency bandwidth. The processor is able to provide really high frequency

resolution, with a wide frequency bandwidth.

The main attention is paid to the time-bandwidth product, because just this

parameter can be taken as the most general one for the characterization of performance data inherent in each individual cell. Both the theoretical estimations

and the experimental data obtained for a large-aperture acousto-optical cell

based on a tellurium dioxide crystal, exploiting the anomalous light scattering,

gives the time-bandwidth product equal to about 4000.

The problem of optimizing the profile for the incident light beam has been studied. The need light-beam apodization, suppressing side lobes within registration

of each individual resolvable spot and increasing the dynamic range, can be realized using a multi-prism beam expander. It has been shown that the dynamic

range of about 40 dB in an optical system can be achieved.

En esta tesis se presenta el prototipo de un nuevo instrumento. Este nos dar

una perspectiva para estimar el rendimiento en aplicaciones para espectroscopia

astronómica cubriendo un rango desde el visible hasta el cercano infrarrojo. Las

ventajas de este arreglo esquemático son la relativa simplicidad debido a la

ausencia de componentes de mucha apertura y la posibilidad de cambiar el rango

espectral y la resolución usando solo un elemento dispersivo que incrementaría la

eficiencia en el tiempo de observación.

El sistema es un prototipo del procesador de triple producto que acumula las

ventajas de la integración tiempo y espacio. Por separado, la integración en

el espacio provee de un amplio ancho de banda en la frecuencia, pero relativamente baja resolución. Mientras que la integración en el tiempo provee una alta

resolución para componentes del espectro acompañado con un estrecho ancho de

banda. Este procesador es capaz de proveer una alta resolución con un amplio

ancho de banda.

Se presta mayor atención al producto tiempo-ancho de banda, puesto que este

parámetro puede nos habla del rendimiento inherente de cada celda. Se estudian

los regímenes de dispersión de la luz normal o anómala. Tanto las estimaciones

teóricas como experimentales muestran que los datos obtenidos para una celda

acusto-optica de dióxido de telurio de gran apertura en el régimen de dispersión

de la luz anómala dan un producto tiempo-ancho de banda igual a 4000.

Se estudia el problema de optimización del perfil del haz de luz incidente. La

necesidad de apodizar el haz incidente de luz, suprimiendo los lóbulos secundarios

sin registrar cada punto que se puede resolver y además incrementar el rango

dinámico, se puede obtener utilizando un expansor de múltiples prismas. Se

muestra que se puede alcanzar un rango dinámico de alrededor de 40 dB en un

sistema óptico.

Editor

Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica

Fecha de publicación

agosto de 2012

Tipo de publicación

Tesis de maestría

Versión de la publicación

Versión aceptada

Formato

application/pdf

Idioma

Inglés

Audiencia

Estudiantes

Investigadores

Público en general

Sugerencia de citación

Hanessian-DelaGarza A.V.

Repositorio Orígen

Repositorio Institucional del INAOE

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