Diseño óptico de un instrumento de polarización para el telescopio NRT

Abstract

[ES] El polarímetro GLIP está siendo diseñado por una colaboración de astrónomos del Centro de Astronomía de la NUIG, y del Astrophysics Research Institute (ARI) de la LJMU. Es un nuevo concepto de polarímetro que permitirá determinar de forma simultánea la polarización circular y lineal en tres bandas del espectro. En cada banda el haz es dividido en cuatro, y mediante elementos polarizadores los haces son redirigidos para formar cuatro imágenes en el campo de cada uno de los tres detectores (uno en cada banda del espectro). Las cuatro imágenes permiten determinar los parámetros de polarización de Stokes. Los detectores elegidos permiten una recolección de datos de alta velocidad. El instrumento será único proveyendo mediciones simultáneas y completas de la polarización de Stokes en tres anchos de banda. El paradigma de diseño sin partes móviles mantiene una calibración básica a lo largo de la vida útil del instrumento y hace que las calibraciones en detalle en el cielo sean una tarea rutinaria.

La principal tarea que ha sido llevada a cabo a lo largo del proyecto y documento asociado, es el diseño óptico utilizando el software comercial OpticStudio$^{\textregistered}$ de Zemax. El trabajo es descrito desde los requisitos científicos hasta los resultados obtenidos, como el diagrama de puntos, con las lentes y elementos ópticos seleccionados.

[EN] The GLIP polarimeter is being designed by a collaboration of astronomers from the Centre for Astronomy of the NUIG, and the Astrophysics Research Institute (ARI) of LJMU. It is a new polarimeter concept that would perform simultaneous circular and linear polarimetry in three colour bands. For each band the beam is divided into four, and via fixed polarising elements the beams are re-directed to form four images of the field on each of three detectors (one for each colour band). The four images allow determination of the Stokes Polarisation parameters. The chosen detectors allow for high-speed data collection. The instrument will be unique in providing simultaneous full Stokes polarisation measurements at three wavebands. The no-moving-parts design paradigm maintains basic calibration through the instrument lifetime and makes detailed on-sky calibration a routine task.

The main task that has been carried out through this project and asociated document, is the optical design using the commercial software OpticStudio from Zemax. The work is described from the scientific requirements to the results obtained, such us the spot diagram, with the selected lenses and optic elements.

[EU] GLIP polarimetroa NUIGeko Astronomia Zentroko astronomoen eta LJMUko Astrophysics Research Instituteko (ARI) astronomoen lankidetza batek diseinatzen du. Polarimetroaren kontzeptu berri bat da, espektroaren hiru bandatan polarizazio zirkularra eta lineala aldi berean zehaztea ahal egingo lukeena. Banda bakoitza lautan banatzen da, eta elementu polarizatzaileen bidez sortak birbideratzen dira hiru detektagailu bakoitzen eremuan (bana espektroko banda bakoitzari) lau irudi osatzeko. Lau irudiek Stokes polarizatzeko parametroak zehazteko aukera ematen dute. Aukeratutako detektagailuak abiadura handiko datuak bil ditzakete. Stokeses polarizazioan hiru banda-zabaleratan neurketa guztiak aldi berean egingo dituen tresna bakarra izango da. Zati mugikorrik gabeko diseinuaren paradigmak oinarrizko kalibrazioa mantentzen du instrumentuaren bizitza baliagarrian zehar, eta zeruko kalibrazio xeheak ohiko zeregin bihurtzen ditu.

Proiektuan zehar gauzatu den, eta dokumentuekin lotu den zeregin nagusia, diseinu optikoa da, Zemaxen OpticStudio software komertziala erabiliz. Lana ondorio zientifikoetatik lortutako emaitzetaraino deskribatzen da, puntu-diagrama bezala, hautatutako lente eta elementu optikoekin.