Martin M Roth教授とInnofSpec PotsdamのKalaga Madhav博士は、Astrophotonicsが新旧の天文学インフラストラクチャにとってどのように重要であるかを説明しています。
イノベーションセンターinnofspec potsdam2008年以来、ポツダム大学と天体物理学ポッツダム（AIP）のライプニッツインスティテイトの合弁会社として、ドイツの特許およびマルケナムトに登録されています。ドイツ教育研究省（BMBF）の「Unternehmen地域」プログラムから多額の資金を提供しています。.
Astrophotonics
フォトニクスは、電子と物質と物質との相互作用に基づいた電子機器に類似した光の相互作用（「光子」）と物質の相互作用を利用する技術として定義できますが、天体形態は比較的新しい用語として現れました。 Astrophotonicsは、地面またはオンライン カジノ でのいずれかで望遠鏡で収集された天体の物体から光を導き、ろ過、分散、または操作するためのフォトニクスの適用として理解されています。
暗黙的に、約50年前にCCD検出器のようなフォトニックイメージセンサーの導入により、革命がすでに発生しています。量子効率が100倍のゲイン、ダイナミックレンジで10,000倍のゲイン、およびコンピューターでの即時画像処理の準備ができている電子信号の利点により、CCDSは写真プレートを急速に上回り、直接的な進歩をもたらしました。
次世代 - 大きくなる
オンライン カジノ での歴史と進化についての現在の理解、観察はオンライン カジノ での幼少期に遡り、この革新がなければ不可能だったでしょう。フォトニクスは、光学繊維とフォトニック積分回路（PICS）の幅の狭い意味で、光学式および近赤外波長領域の次世代楽器への道を開いています。
天文学は現在、巨大なサイズの望遠鏡を開発中であり、直径30〜40メートルの主要な鏡を備えています。非常に当然のことながら、現在開発中のこれらの望遠鏡は「非常に大きな望遠鏡」と呼ばれています。たとえば、39.3mのELTは現在、チリのアタカマ砂漠にあるヨーロッパ南部天文台（ESO）によって建設されています。
歴史的に、これは、トランジスタが電子チューブを置き換えた電子機器に見られる傾向と同様の傾向であり、最終的には単一のコンパクトパッケージ内の最大10億トランジスタを持つVLSI回路につながります。同様に、数百グラムのオーダーで、数十cm3と軽量の容量で、フォトニックデバイスをコンパクトにすることができます。
フォトニック革命
フォトニック統合回路は、電気通信、医学、軍事、コンピューティング、ロボット工学、ウェアラブルなどの商用製品に成熟していますが、天体形態はまだ幼少期にあり、大きな可能性を示しています。ただし、Asthophotonicsコンポーネントと機器の開発が将来の重要な優先事項でなければならないことは明らかです。
最近の過去に開発されたいくつかの成功した重要な天体形態性成分は次のとおりです。
光ファイバー
物理学のノーベル賞2009は、「光学通信のための繊維の光の伝達に関する画期的な成果」、つまりインターネットとして知られているもののバックボーンのために、チャールズ・クエン・カオに部分的に授与されました。光繊維は、通信セクターで非常に成功しているだけでなく、天文学的な計装の革新にもつながっています。
マルチプレックスの導入は、過小評価されるべきではない別の領域です。一度に1つの銀河を観察する代わりに、多くの場合、特定の信号対雑音レベルに到達するために多くの時間の露出時間があります。数百人は、望遠鏡の焦点面でアクセス可能な視野上に星または銀河の画像の場所に配置できるため、観測の効率を100〜1,000の因子で高めます。
フォトニックランタン
地上の望遠鏡の焦点面では、星などの無限に遠いオブジェクトのイメージは、大気乱流の広大な関数で畳み込まれた光学システムの回折パターンによって特徴付けられます。残念ながら、この広がりは、回折限定画像自体よりも幅広い幅広いものです。フォトニックデバイス基本的なシングルモードよりも高いモードを処理できません。 Photonic Lanternは、マルチモードファイバーからいくつかのシングルモード繊維への低下遷移、またはその逆を可能にする断熱テーパーです。
複雑なブラッグ格子
ファイバーブラッググレーティング（FBG））は、温度やひずみや曲げなどの機械的パラメーター、または追加/ドロップデバイスとしての電気通信を検知するための標準コンポーネントとして使用されています。慎重に設計されたフィルター波長で最大100枚のノッチを持つ非常に鋭いマルチラインフィルターとして、非常に複雑な外周期格子（繊維または導波路）が先駆けています。
生徒の再申告
望遠鏡の入り口の瞳孔は、干渉性ミラーを使用してセグメントに分解し、適応光学系の組み合わせと層間測定ビームコンバイナーのサブパーミービームのスマート再結合を組み合わせて強化することができます。このような機能は、フォトニックチップと、互いに相互作用してビームの組み合わせと干渉法を達成する導波路の慎重な設計で実現できます。
干渉計
過去10年間で、複数の光学望遠鏡の光と数百メートルの距離と数百メートルの距離を組み合わせることでの進歩は、望遠鏡の回折境界に相当する角度分解能につながりました。望遠鏡アレイ。
統合フォトニックスペクトログラフ
電気通信での多重化のための波長選択により、約30年前にフォトニックチップによる分散の実現が発生しました。配列された導波路格子（AWG、図2を参照）は、導波路のオンチップフェーズドアレイ構造を使用して、デバイスの出力に波長との分散をもたらすネット効果があるさまざまなパス長を導入します。
フォトニクス周波数コーム
外惑星を検出する能力は、居住可能な惑星をホストする太陽のような星の重力を検出する能力に依存します。星のぐらつきは、星によって放出される光のドップラーシフトを引き起こし、非常に敏感な検出器によって検出できます。
このような波長参照または「周波数コーム」の生成により、セオドールヘンシュの物理学のノーベル賞が2005年になりました。このような櫛は、高出力レーザーにさらされたときに、窒化シリコンなどの材料の非線形挙動を使用して、フォトニックチップを使用して生成できます。
Martin M Roth教授
Kalaga Madhav
Astrophotonicsのヘッド
innofspec potsdam
+49 331 7499 313
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mmroth@aip.de
kmadhav@aip.de
https://innofspec.de/en/
この記事は、第3版にも掲載されていることに注意してください新しい四半期出版.
