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
Materias
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
Recurso de información
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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