一米红外太阳望远镜双光束偏振定标测量的理论与技术方法研究

New Vacuum Solar Telescope (NVST) in Yunnan Observatory is the best telescope in on-going solar telescope in China because of its aperture and space resolution. But it can not observe magnetic field till now due to the limitations of the design of optics system and mechanical structure. Because of that, modulator has to be placed in behind of several mirrors, and resulting additional polarization from geometric optics. It will seriously affect the accuracy of the polarization measurement. In this project, we propose to eliminate this additional polarization by calibration method, and to reduce the influence from seeing by dual-beam technology. After minimize the error resources, the polarization accuracy of this telescope will be at a level of 2×10^-3. The undertaking of this project will not only help developing related technologies for building NVST, but also help developing new telescopes (such as large telescopes, CGST and DSO etc.).

云南天文台一米红外太阳望远镜是我国口径最大、光学分辨率最高的太阳望远镜，如能在此望远镜上实现高偏振精度的太阳磁场观测，将使其在太阳物理研究中发挥更重要的作用。 与传统的太阳望远镜不同，由于受光机结构的限制，用于磁场测量的偏振分析器只能放在该望远镜中多面反射镜之后，由此带来的几何光学附加偏振将严重影响测量结果。本项目提出应用偏振定标的方法来减小此附加偏振的影响，同时开展双光束偏振测量的理论与技术方法研究，并通过测量误差分析和误差校正，在国内首次实现经偏振定标的多波段太阳磁场观测，最终使该望远镜的偏振测量精度达到2×10^-3量级。 本项目的研究，不仅使该望远镜实现了高精度的偏振测量，且偏振定标方法也为其他太阳望远镜（如CGST、DSO等）获得高精度的太阳磁图提供理论与技术基础，对我国太阳磁场的观测水平走在国际前列有着极为重要的学术意义和应用价值。

云南天文台一米红外太阳望远镜（NVST）是我国口径最大、光学分辨率最高的太阳望远镜，如能在此望远镜上实现高偏振精度的太阳磁场观测，将使其在太阳物理研究中发挥更重要的作用。 与传统的太阳望远镜不同，由于受光机结构的限制，用于磁场测量的偏振分析器只能放在该望远镜中多面反射镜之后，由此带来的几何光学附加偏振将严重影响测量结果。本项目以此为背景，开展科学研究，目的是通过偏振定标，实现NVST望远镜对太阳磁场的观测。.在本项目执行期间，主要完成以下研究内容：.（1）通过分析比较，确定了NVST望远镜的偏振测量方案，克服了望远镜空间限制和光学参数的约束，成功解决了定标单元的受热损伤问题； .（2）充分分析了NVST望远镜的几何光学带来的附加偏振，建立了可信的偏振模型，并经过观测实验测试进行了验证；.（3）首次获取了NVST望远镜的偏振响应矩阵；.（4）完成了对NVST望远镜的偏振交叉串扰矫正，获得了正确的偏振测量结果；..通过本课题的研究，NVST首次获得了具有较高精度的Stokes偏振分量光谱，在国内首次实现对太阳望远镜的高精度偏振定标。本项技术具有通用性和可扩展性，可以用于未来任何大型太阳望远镜的偏振测量，如CGST和DSO等，同样可以用于其它需要偏振测量的其它天文望远镜。..其它成果： .项目执行期间，共有4篇标注项目资助的文章，其中SCIE收录文章2篇，EI收录2篇。国家发明专利授权1项，申请国家发明专利1项。 培养并已毕业硕士研究生2人。