350 руб
Журнал «Успехи современной радиоэлектроники» №12 за 2011 г.
Статья в номере:
Акустооптические спектрометры:современное состояние и перспективы
Ключевые слова: акустооптика спектроскопия космические обсерватории радиоастрономия радиометрия атмосферный мониторинг озона
Авторы:
О.А. Голосовский - к.т.н., ст. науч. сотрудник, Южный федеральный университет, Технологический институт (г. Таганрог). E-mail: golos@pbox.ttn.ru В.В. Роздобудько - д.т.н., гл. науч. сотрудник, профессор, кафедра РТЭ, Южный федеральный университет, Технологический институт (г. Таганрог). E-mail: labar_t@tsure.ru
Аннотация:
Приведен обзор мировых достижений акустооптической технологии в области спектрометрии космического и атмосферного излучения. Показана перспективность развития акустооптического направления как технологии, сочетающей широкую мгновенную полосу рабочих частот, высокую разрешающую способность и хорошие эксплуатационные характеристики: малые размеры, массу и потребляемую мощность, высокую стабильность. Это уникальное сочетание делает акустооптические устройства одним из лучших решений для обсерваторий, размещаемых на борту самолетов и космических аппаратов, что подтверждается многочисленными примерами зарубежных проектов.
Страницы: 43-57
Список источников
  1. Harris A. Spectrometers for heterodyne detection, 2001. http://www.sofia.usra.edu/det_workshop/papers/session4/4-04harris_edjw021022.pdf.
  2. Benford D.J., Serabyn E., Phillips T.G., Moseley S.H. Development of a broadband submillimeter grating spectrometer. 1998. http://www.home.uos.de/kbetzler/notes/grating.pdf.
  3. Кошелец В.П., Шитов С.В. и др. Интегральные сверхпроводниковые приемники субмм волн, 2003. URL: http://www.cplire.ru/html/lab234/pubs/2003-17.pdf.
  4. Гольцман Г.Н., Лудков Д.Н. Сверхпроводниковые смесители на горячих электронах терагерцового диапазона и их применение в радиоастрономии // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 2003. Т. 46. № 8-9. C. 671-686.
  5. Zmuidzinas J. Progress in coherent detection methods, 1998. http://www.submm.caltech.edu/papers/pdf/1998-12-Zermatt-Zmuidzinas.pdf.
  6. Lecachaux A., Rosolen C., Michet D. Space qualified, wide band and ultra wide band acousto-optical spectrometers for millimeter and sub-millimetre radioastronomy / Proc. 30th ESLAB Symp. - Submillimetre and Far-Infrared Space Instrumentation. Sept. 24-26. 1996. ESTEC. Noordwijk. The Netherlands. ESA SP-388.
  7. Olbrich M., Mittenzwei V., Siebertz O., Schmulling F., Schieder R. A 3 GHz instantaneous bandwidth Acousto-Optical spectrometer with 1 MHz resolution. 18th International Symposium on Space Terahertz Technology. 2007. P. 231-235.
  8. Siebertz O., Schieder R., Gal C., Olbrich M.Acousto-optical spectrometers for THz heterodyne instruments, 2005. URL: http://www.asiaoceania.org/abstract/oa/58-PS-A1490.pdf.
  9. Wagner K., Psaltis D. Time and Space Integrating Acousto-Optic Folded Spectrum Processing for SETI. 1985. TDAProgressReport 42-84. C. 229-248.
  10. Соломонов С.В., Игнатьев А.Н., Кропоткина Е.П. и др. Дистанционное зондирование атмосферного озона на миллиметровых волнах. 2009. http://www.mivlgu.ru/conf/murom2009/main.php-page=19.
  11. Chihiro Mitsuda, Hirotomo Taniguchi, et al. JEM/SMILES L2 data processing system on ISAS/JAXA / JCK Joint Conference. Nov. 8-10. 2009.
  12. Tuckermann R., Klein U., Kunzi K. BRE-RAM: A Ground Based mm-Wave Ozone Radiometer at Bremen / Germany. 1997. URL: http://www.iup.uni-bremen.de/ram/pdf_poster/POS_TCK_97.pdf.
  13. Yasmine Calisesi The Stratospheric Ozone Monitoring Radiometer SOMORA: NDSC Application Document, 2003. URL: http://www.issibern.ch/~yasmine/Publications/ndsc_application.pdf.
  14. Csaba Gal Development of a Wide Bandwidth Array Acousto-Optical Spectrometer for the Herschel Satellite Mission. /Inauguaral Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades. I. Physikalisches Institut, UniversitätzuKöln. 2005.
  15. Gusten К., Hartogh P. et al.GREAT - The First-Generation German Heterodyne Receiver For SOFIA. 1996. http://www.sofia.usra.edu/observatory/publications/spie_2000/Great.pdf. 2002
  16. Airborne SUbmillimeter Radiometer Group Home Page. http://www.iup.uni-bremen.de/asur/general/retrieval_e.html.
  17. Welch Wm. J. Millimeter/SubMillimeter Radio Astronomy in the US, 2000. http://rp.iszf.irk.ru/hawk/URSI2002/URSI-GA/papers/p2254.pdf.
  18. Stark A., Bally J., et al. The Antarctic Submillimeter Telescope and Remote Observatory (AST/RO). 2001.URL: https://www.cfa.harvard.edu/~adair/AST_RO/pasp.pdf.
  19. Розанов С.Б., Собельман И.И. и др. Создание радиоспектрометров в 1,5- и 2- миллиметровом диапазонах длин волн для атмосферных исследований с оптимизированными характеристиками // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 2005. Т. 48. № 10-11. С. 857-862.
  20. Roser H.-P. Heterodyne spectroscopy for submillimeter and far-ifrared wavelengths from 100 mm to 500 mm // Infrared Phys. 1991. V. 32. P. 385-407.
  21. Schwaab G.W., Meyer K., Roeser H.P. et al. A 1 GHz bandwidth acousto-optical spectrometer for airborne submillimetre astronomy // Journal of Physics E: Scientific Instruments. 1989. V. 22. № 7.
  22. Horn J., Macke C., Schloder F.et al., A 4x1 GHz Array Acousto-Optical Spectrometer for air- and spaceborne observations in submm-region // Experimental Astronomy. 1999. V. 9. Issue 1. P. 17-38.
  23. Tolls V., Melnick G.J., et al. Submillimeter wave astronomy satellite performance on the ground and in orbit // The Astrophysical Journal Supplement Series. 2004. May. V. 152. Р. 137-162.
  24. Schieder R., Horn J., Siebertz O., Klumb M.Acousto-optical spectrometers in space // Proc. 30th ESLAB Symp., Submillimetre and Far-Infrared Space Instrumentation. Sept. 24-26. 1996. ESTEC. Noordwijk. The Netherlands.
  25. Ozeki H., Inatani J., et al. Submillimeter-wave spectroscopic performance of JEM/SMILES. /Microwave Remote Sensing of the Atmosphere and Environment II, Proceedings of SPIE. 2000. 4152.
  26. Tolls V., Schieder R., Winnewisser G. New Cologne acousto-optical spectrometer projects // Proc.29th Liege International Astrophysical Colloruium From Ground-Based to Space-Borne Sub-mm Astronomy, Liege. Belgium. Jul. 3-5. 1990.
  27. Cole T.W., Stewart R.T., Milne D.K. An acousto-optical solar radio spectrograph // Astronomy And Astrophysics. 1978. V. 67. P. 277-279.
  28. Archer J.W. Performance consideration for correlating acousto-optic spectrometers, 1983. URL: http://www.alma.nrao.edu/memos/html-memos/alma007/memo007.pdf.
  29. Gulkis S. Analysis of a crossed Bragg cell acousto-optical spectrometer for SETI / 37th Congress of the International Astronautical Federation. Innsbruck. Austria. Oct. 4-11. 1986.
  30. Chikada Y., Ukita N. Acousto-optic radiospectrometers for mm-wave spectroscopy / ed. B.H. Andrew. Interstellar Molecules. 1980.
  31. Lecachaux A., Rosolen C., Dierich P., Paubert G.Acousto-Optical Spectrometers for Broadband Millimeter Radioastronomy at I.R.A.M // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. 1993. V. 14. № 2. P. 169-183.
  32. Omodaka T., Morimoto M.et al. The 6 m VLBI Telescope at Kagoshima. Japan. 1994. URL: http://www.terrapub.co.jp/e-library/vlbi/pdf/chapter2/VLBI191.PDF.
  33. SMT Backends, 1997. URL: http://steffens.as.arizona.edu/~smtsys/smtspecs_backends.html.
  34. Esepkina N.A., Kruglov S.K.et al. Performance characteristics of the acousto-optical spectroradiometers for microwave observations. 1998. http://www.gao.spb.ru/english/publ-s/viii-rfs/p114.ps.gz.
  35. Kulesa C. Backend Spectrometers at SORAL.1998. URL: http://soral.as.arizona.edu/backends.html.
  36. Stark A.A.Technical Information About AST/RO. 2002. https://www.cfa.harvard.edu/~adair/AST_RO/info.html.
  37. Kleindienst A., Buschmann N., et al.RAMAS-Radiometer for Atmospheric Measurements At Summit. 2009. URL: http://www.iup.uni-bremen.de/ram/ramastext.html.
  38. Buschmann N., Kleindienst, A. et al.RAMAS: Microwave Radiometer For Stratospheric Trace Gases At Greenland, 2002. URL: http://www.iup.uni-bremen.de/ram/pdf_articles/ramas_goeteborg2002_article.pdf.
  39. Соломонов С.В., Розанов С.Б. Мониторинг атмосферного озона на миллиметровых радиоволнах // Электроника: наука, технология, бизнес. 2002. № 2. C.62 - 65.
  40. Соломонов С.В., Кропоткина Е.П., Розанов С.Б. Исследование вертикального распределения озона в стратосфере и мезосфере на миллиметровых волнах // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 2003. Т. 46. № 8-9. С. 764-770.
  41. Есепкина Н.А., Круглов С.К. и др. Характеристики акустооптического спектрометра для дистанционного зондирования атмосферы на миллиметровых радиоволнах // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28. Вып. 10. С. 35-40.
  42. Есепкина Н.А., Кропоткина Е.П. и др. Радиометрический комплекс с акустооптическим анализатором спектра для исследования атмосферного озона на частоте 142 ГГц // Успехи современной радиоэлектроники. 2003. №1. С.52-59.
  43. Есепкина Н.А., Илясов Ю.П. и др.Применение акустооптического процессора для наблюдения радиоизлучения пульсаров // Письма в ЖТФ. 2003. Т. 29. Вып. 21. С. 32-39.
  44. Shan1 W.L., Yang1 J., et al. A Multi-beam 2SB Receiver for Millimeter-wave Radio Astronomy / 20th International Symposium on Space Terahertz Technology, Charlottesville. Apr. 20-22. 2009. С. 326.
  45. Comoretto G., Natale V. A wideband spectrometer for the SRT // Mem. S.A.It. Suppl. 2006. V. 10. P.141. URL: http://sait.oats.inaf.it/MSAIS/10/PDF/141.pdf.
  46. Ellisona B.N., Littleb L.T., et al.Demonstration of the TIRGO compact 800 to 900GHz heterodyne receiver on UKIRT.2004. http://physics.open.ac.uk/~gjwhite/gw/publications/preprints/SPIEPaper2004.pdf.
  47. Kaiden M., Dobashi K., et al. Development of acousto-optical spectrometers for 60cm radio telescope // Bull. Tokyo Gakugei Univ. Natur. Sci. 2006. V. 36. P. 131 - 149.
  48. Shcherbakov A.S., Maximov J., Castellanos A.L., Lucero D.S.Characterizing a novel complete optical scheme of the acousto-optical spectrometer for Mexican Large Millimeter Tele-scope. 2010. URL: http://somi.ccadet.unam.mx/icias2010/memorias/24-DS_memoria.pdf.
  49. Bremer H. Airborne SUbmillimeter Radiometer Group. 2003. http://www.iup.uni-bremen.de/asur/general/instrument_e.html.
  50. Cortesi U., Blom C.E.MIPAS Ozone validation by stratospheric balloon and aircraft measurements. 2003. URL: http://www-imk.fzk.de/asf/mipasstr/documents/publications/cortesi_mipas_o3.pdf.
  51. SOFIA/GREAT Array-AOS.URL:http://www.astro. unikoeln.de/site/workgroups/astro_instrumentation /aos/ projects/sofia/
  52. Olberg M., Frisk U., et al. The Odin satellite.II. Radiometer data processing and calibration // Astronomia&Astrophisics. 2003. № 402. P. 35-38. URL: http://home.ssc.se/odin/pw/published/AA/aaODIN3.pdf.
  53. Bergin E. HIFI Observers' Manual. - HERSCHEL-HSC-DOC-0784, version 2.0 20-May-2010. URL: http://herschel.asdc.asi.it/documents/hifi_om.pdf
  54. Takeshi M. Development of superconducting submillimeter-wave limb-emission sounder (JEM/SMILES) aboard the international space station // Journal of the Communications Research Laboratory. 2002. V. 49. № 2.
  55. Swinyard B. M., Adeb P., et al. The FIRST-SPIRE Spectrometer A Novel Imaging FTS for the Sub-Millimetre, 2000. http://herschel.esac.esa.int/Publ/2000/spie4013_11_first_spire_fts.pdf.
  56. Heyminck S. GREAT-SOFIA array-AOS performance test (German Receiver for Astronomy at Terahertz frequencies). 2008. GI7100%20001%20Performance%20report%20AAOS.pdf.