تعدد العدسات الكبيرة إلى الأدوات الفلكية هو مشكلة تاريخية بسبب التوتر بين تدفق الأداة والاستقرار. يمكن إدخال الضوء من العدسة بشكل كامل إلى الأداة، مما يحافظ على تدفق عالي بثمن ضعف نقطة الانتشار (PSF)، أو يمكن تصفية المكونات التي تتغير بالوقت من الضوء بواسطة الأشعة الموحدة (SMF)، مما يحافظ على استقرار الأداة بثمن فقدان الضوء. اليوم، يوفر مجال الفوتونيكس حلاً محتملاً للتوتر بين التدفق والاستقرار بشكل الضوء الفوتوني (PL): عبارة عن موصل منحني يستطيع توصيل PSF ذي تغير بالوقت وخاطئ إلى عدة أشعة محدودة التشويش بكفاءة كبيرة تتجاوز تحميل SMF مباشر. كذلك، تحتفظ الأدوات المغطاة بالضوء الفوتوني باستقرار الأدوات المغطاة بالأشعة الموحدة وزيادة تدفقها. لهذا الغرض، نقدم سلسلة من المحاكاة الرقمية التي تحدد الأداء الفوتوني كما تعتمد على تصميم الضوء الفوتوني والطول الموجي وخطأ الأمواج الأمامية (WFE)، مهدفة إلى توجيه تصميم المكوّنات المحدودة التشويش المستقبلية. هذه التشخيصات تشمل نظرة أولى على التفاعل بين الضوء الفوتوني والبصريات التي تسبب الشدة الأمواج (PIAA).
The coupling of large telescopes to astronomical instruments has historically been challenging due to the tension between instrument throughput and stability. Light from the telescope can either be injected wholesale into the instrument, maintaining high throughput at the cost of point-spread function (PSF) stability, or the time-varying components of the light can be filtered out with single-mode fibers (SMFs), maintaining instrument stability at the cost of light loss. Today, the field of astrophotonics provides a potential resolution to the throughput-stability tension in the form of the photonic lantern (PL): a tapered waveguide which can couple a time-varying and aberrated PSF into multiple diffraction-limited beams at an efficiency that greatly surpasses direct SMF injection. As a result, lantern-fed instruments retain the stability of SMF-fed instruments while increasing their throughput. To this end, we present a series of numerical simulations characterizing PL performance as a function of lantern geometry, wavelength, and wavefront error (WFE), aimed at guiding the design of future diffraction-limited spectrometers. These characterizations include a first look at the interaction between PLs and phase-induced amplitude apodization (PIAA) optics.
Astronomical imaging with micro-arcsecond ($mu$as) angular resolution could enable breakthrough scientific discoveries. Previously-proposed $mu$as X-ray imager designs have been interferometers with limited effective collecting area. Here we describe
Envisioning more compact and cost accessible astronomical instruments is now possible with existing photonic technologies like specialty optical fibres, photonic lanterns and ultrafast laser inscribed chips. We present an original design of a multico
In an attempt to develop a streamlined astrophotonic instrument, we demonstrate the realization of an all-photonic device capable of both multimode to single mode conversion and spectral dispersion on an 8-m class telescope with efficient coupling. T
The Next Generation Balloon-borne Large Aperture Submillimeter Telescope (BLAST-TNG) is a submillimeter mapping experiment planned for a 28 day long-duration balloon (LDB) flight from McMurdo Station, Antarctica during the 2018-2019 season. BLAST-TNG
In ground-based astronomy, starlight distorted by the atmosphere couples poorly into single-mode waveguides but a correction by adaptive optics, even if only partial, can boost coupling into the few-mode regime allowing the use of photonic lanterns t