中國科學院國家天文臺南京天文光學技術(shù)研究所天文光子學團隊在超高分辨超高定標精度光譜技術(shù)研究方面取得新進展。該團隊以虛擬成像相位陣列（Virtually Imaged Phased Array，VIPA）作為主色散元件，以激光頻率梳作為波長定標源，在實驗上獲得的光譜分辨率約為0.6皮米，短時標波長定標精度優(yōu)于10厘米/秒；由于儀器目前未做任何溫度和壓力控制，6小時雙通道同步定標精度~13米/秒，奇偶次定標精度~40厘米/秒。相關(guān)研究成果發(fā)表在The Astronomical Journal上。

該研究第一完成人、博士朱小明和團隊負責人、研究員何晉平表示，后續(xù)通過優(yōu)化系統(tǒng)，做好裝置的溫控和壓控，該類光譜技術(shù)可同時兼顧超高分辨率（50萬~1000萬）及超高定標精度（10厘米/秒量級），且裝置緊湊、造價低，可為未來天文超高分辨率光譜觀測提供技術(shù)支撐，有望在恒星化學元素探測及大氣同位素比、系外行星探測及大氣成分表征、星際物質(zhì)分子豐度、太陽物理動力學過程、精細結(jié)構(gòu)和磁橫流研究等方面獲得實用。

除了天文方面應(yīng)用，該類技術(shù)在高精度測距、測力、測溫及測速方面均有較明確應(yīng)用前景，后續(xù)有望使用在生物力學特性研究、基于精密溫度測量的海底非合作目標探測、空間激光精密測距等研究領(lǐng)域或場景中。

圖1 實測二維光譜數(shù)據(jù)，重復(fù)頻率808MHz的激光頻率梳梳齒陣列可被完全分開

圖2 六小時雙通道同步定標波長精度

研究團隊正在調(diào)試及優(yōu)化樣機，為后續(xù)的實際觀測及應(yīng)用做準備。研究工作得到國家自然科學基金面上項目、重點項目的資助。

論文鏈接：

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aba836

責任編輯：xj

原文標題：超高分辨率超高定標精度光譜技術(shù)研究獲進展

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