Effects on the polarization due to Fast Steering Mirrors
En los instrumentos polarimétricos de imagen es necesario introducir un sistema de estabilización de imagen para la adecuada adquisición de las medidas. Esto se realiza mediante un sistema de control en lazo cerrado en el que un espejo, denominado Fast Steering Mirror (FSM), realiza los movimientos...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2022 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Alcalá (UAH) |
| Repositorio: | e_Buah Biblioteca Digital Universidad de Alcalá |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ebuah.uah.es:10017/53811 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10017/53811 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Solar Orbiter Polarimetric Helioseismic Imager Fast Steering Mirror Quantum Key Distribution Tracking Instrumental polarization Depolarization Pointing Polarimetry Spatial instrumentation Solar physics Polarización instrumental Despolarización Apuntamiento Polarimetría Instrumentación espacial Física solar Electrónica Electronics |
| Sumario: | En los instrumentos polarimétricos de imagen es necesario introducir un sistema de estabilización de imagen para la adecuada adquisición de las medidas. Esto se realiza mediante un sistema de control en lazo cerrado en el que un espejo, denominado Fast Steering Mirror (FSM), realiza los movimientos de rotación adecuados para estabilizar la imagen mediante actuadores piezoeléctricos que cambian su inclinación (tip-tilt). Es bien conocido que el estado de polarización de un haz cambia, en general, al ser reflejado por un espejo y este cambio viene determinado por el tipo de recubrimientos (i.e.: metálicos, dieléctricos...) y el ángulo de incidencia. Todo ello viene caracterizado por la matriz de Mueller del espejo y es parte de la calibración del instrumento. Sin embargo, el espejo de estabilización cambia su ángulo con el tiempo por lo que producirá efectos de polarización residual sistemática y despolarización. Tradicionalmente se ha asumido que estos efectos son despreciables y no se han tenido en consideración, sin ninguna evaluación en detalle. Esta problemática es extensible a cualquier instrumento polarimétrico que disponga de sistemas de apuntamiento de este tipo. En este trabajo se desarrollan los modelos matemáticos necesarios y se analizan diversos casos prácticos, para poder alcanzar las máximas prestaciones polarimétricas de estos instrumentos. En particular, se ha estudiado el caso del instrumento SO/PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager on Solar Orbiter) a bordo de la misión Solar Orbiter de la Agencia Espacial Europea y NASA, así como el caso de instrumentos para la distribución de claves cuántica (QKD, Quantum Key Distribution) que disponen de sistemas FSM similares. De los resultados obtenidos se deduce que los FSM producen cambios en los estados de polarización y despolarización del haz incidente en los instrumentos polarimétricos y, por tanto, deben tenerse en cuenta. La magnitud de estos efectos depende de forma crítica en el ángulo de incidencia nominal, el rango de movimiento de los FSM durante la operación y los tiempos de integración de los detectores del instrumento. Aunque habitualmente, de forma no cuantitativa, se han elegido los parámetros de diseño adecuados en los casos de los sistemas estudiados, los modelos desarrollados en este trabajo permiten definir los requisitos de los FSM durante su diseño para evitar estos efectos indeseados durante el funcionamiento de los instrumentos. |
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