紫金山天文台等在下一代亚毫米波望远镜天线相位自适应稳定系统研究中取得进展

面向下一代高精度亚毫米波望远镜天线的建设需求，中国科学院紫金山天文台天文望远镜技术实验室联合北京理工大学，在相位自适应稳定系统研究中取得重要进展。近日，相关成果发表在IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement上。

60米级大型亚毫米波望远镜研制可能取得突破的方向是亚毫米波自适应技术（MAO）。其中，毫米波/亚毫米波长距离高稳定相位和功率线传输是尚未解决的难题，导致MAO系统在环境温度变化1oC时引起误差大于300微米，超过面形精度小于20微米的指标要求。

针对这一难题，科研团队提出了基于超高相位稳定多路光纤传输技术的新方案，研制出超高相位稳定多路光纤传输链路，即在200米传输距离、10分钟内达到11飞秒（fs）的稳定性，如图1（II）所示。以此为基础，研究将该链路应用于一套基于天线的相位自适应稳定系统（PASS），在外场自然温度变化条件下实现了优于20微米的实时测量精度（图2），突破了毫米波/亚毫米波长距离高稳定相位和功率线传输的瓶颈。相比于国际同类研究，本系统实时测量精度提升了1到2个数量级。

研究工作得到中科院基础前沿科学研究计划从0到1原始创新项目、中科院青年创新促进会人才项目、国家自然科学基金等的支持。

图1.（I）MAO系统原理图；（II）超高相位稳定多路光纤传输链路。

图2.（I）外场PASS系统图；（II）外场温变条件下PASS系统6单元皆实现了优于20微米实时测量精度。