1.2 m光电望远镜同时性三通道测光系统

牛炳力; 康喆; 李振伟; 吕游; 刘承志

doi:10.37188/OPE.20233106.0793

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1.2 m光电望远镜同时性三通道测光系统

现代应用光学 | 更新时间：2023-03-25

- 1.2 m光电望远镜同时性三通道测光系统
- Simultaneous three-channel photometric system of 1.2 m photoelectric telescope
- 光学精密工程 2023年31卷第6期页码：793-803
- 作者机构：
  
  1.中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站，吉林长春 130117
  2.中国科学院大学北京 100049
- 作者简介：
  
  [ "牛炳力（1994-），男，山东淄博人，博士研究生，2016年于青岛大学获得学士学位，主要从事空间目标多色测光方面的研究。E-mail：niubl@cho.ac.cn" ]
  [ "康喆（1988-），男，辽宁铁岭人，博士，副研究员，硕士生导师，现任中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站光电观测研究室副主任，2015年于吉林大学获博士学位，主要从事光电探测新技术及其应用研究。E-mail:kangz@cho.ac.cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金天文联合基金资助项目(U2031129);中国科学院青年创新促进会资助项目(2018079)
- DOI：10.37188/OPE.20233106.0793
  中图分类号： TH744;TH752;P111.3
- 收稿日期：2022-08-31，
  
  修回日期：2022-10-28，
  
  纸质出版日期：2023-03-25
- 稿件说明：
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牛炳力,康喆,李振伟等.1.2 m光电望远镜同时性三通道测光系统[J].光学精密工程,2023,31(06):793-803.

NIU Bingli,KANG Zhe,LI Zhenwei,et al.Simultaneous three-channel photometric system of 1.2 m photoelectric telescope[J].Optics and Precision Engineering,2023,31(06):793-803.
牛炳力,康喆,李振伟等.1.2 m光电望远镜同时性三通道测光系统[J].光学精密工程,2023,31(06):793-803. DOI： 10.37188/OPE.20233106.0793.

NIU Bingli,KANG Zhe,LI Zhenwei,et al.Simultaneous three-channel photometric system of 1.2 m photoelectric telescope[J].Optics and Precision Engineering,2023,31(06):793-803. DOI： 10.37188/OPE.20233106.0793.

摘要

基于科学级CCD相机的多色光度测量技术凭借着实用性强、简单有效等特点在天文观测中受到了广泛应用。针对传统多色测光技术缺乏同时性这一问题，本文介绍了一种新型的同时性三通道测光系统，采用分色的设计方式实现了Sloan Digital Sky Survey （SDSS）测光标准g′，r′和i′三个波段分光。首先，利用Zemax软件对三通道光度计的光学系统进行了仿真分析，仿真结果显示该系统符合总体设计指标且能够满足使用要求。然后，为验证该系统的光学性能，我们针对大量SDSS标准星开展观测，实测结果表明该设备在g′，r′和i′三个通道的视场分别为21.5′×21.5′，21.5′×21.5′和21.3′×21.3′，系统效率分别为65.6%，68.3%和63.7%，将曝光时间归算为1 s、信噪比为5时，计算得出的极限探测星等分别为15.26，16.39和15.63。接下来可通过对系统的优化，进一步提高其极限星等的探测能力。

Abstract

Multicolor CCD photometric technology has been widely used in astronomical observations owing to its practicability， simplicity， and effectiveness； however， the issue of simultaneity needs to be addressed. In this paper， a new type of simultaneous three-channel photometric system， which uses a dichroic mirror to realize light splitting in the g′， r′， and i′ bands of the Sloan Digital Sky Survey （SDSS）， is introduced. First， the optical system of the three-channel photometer was simulated and analyzed by Zemax. The results showed that the system satisfied the overall design criteria and met the requirements for its intended application. Then， we observed a large number of SDSS standard stars to evaluate the optical performance of the equipment. The results indicated that the equipment could achieve simultaneous imaging within a field of view of 21.5′×21.5′， 21.5′×21.5′， and 21.3′×21.3′ in the g′， r′， and i′ channels， respectively. The system efficiency for each channel was 65.6， 68.3， and 63.7%， respectively， and the limiting magnitude of each channel was 15.26， 16.39， and 15.63， respectively， when the exposure time and signal-to-noise ratio were 1 s and 5， respectively. In the future， we will improve the detection capability of limiting magnitudes by optimizing the system.

关键词

Keywords

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