Diffraction-limited integral-field spectroscopy for extreme adaptive optics systems with the multicore fiber-fed integral-field unit - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Journal of Astronomical Telescopes Instruments and Systems Année : 2020

Diffraction-limited integral-field spectroscopy for extreme adaptive optics systems with the multicore fiber-fed integral-field unit

Sebastiaan Haffert
  • Fonction : Auteur
Robert Harris
Alessio Zanutta
  • Fonction : Auteur
Fraser Pike
  • Fonction : Auteur
Andrea Bianco
  • Fonction : Auteur
Eduardo Redaelli
  • Fonction : Auteur
Aurélien Benoît
  • Fonction : Auteur
David Maclachlan
  • Fonction : Auteur
Calum Ross
  • Fonction : Auteur
Itandehui Gris-Sánchez
  • Fonction : Auteur
Mareike Trappen
  • Fonction : Auteur
Yilin Xu
  • Fonction : Auteur
Matthias Blaicher
  • Fonction : Auteur
Pascal Maier
  • Fonction : Auteur
Giulio Riva
  • Fonction : Auteur
Nazim Ali Bharmal
  • Fonction : Auteur
Lazar Staykov
  • Fonction : Auteur
Tim Morris
  • Fonction : Auteur
Santiago Barboza
  • Fonction : Auteur
Norbert Muench
  • Fonction : Auteur
Lisa Bardou
  • Fonction : Auteur
Phillip Hottinger
  • Fonction : Auteur
Theodoros Anagnos
  • Fonction : Auteur
James Osborn
  • Fonction : Auteur
Christian Koos
  • Fonction : Auteur
Robert Thomson
Tim Birks
  • Fonction : Auteur
Ignas Snellen
Christoph Keller
  • Fonction : Auteur

Résumé

Direct imaging instruments have the spatial resolution to resolve exoplanets from their host star. This enables direct characterization of the exoplanets atmosphere, but most direct imaging instruments do not have spectrographs with high enough resolving power for detailed atmospheric characterization. We investigate the use of a single-mode diffraction-limited integral-field unit that is compact and easy to integrate into current and future direct imaging instruments for exoplanet characterization. This achieved by making use of recent progress in photonic manufacturing to create a single-mode fiber-fed image reformatter. The fiber link is created with three-dimensional printed lenses on top of a single-mode multicore fiber that feeds an ultrafast laser inscribed photonic chip that reformats the fiber into a pseudoslit. We then couple it to a first-order spectrograph with a triple stacked volume phase holographic grating for a high efficiency over a large bandwidth. The prototype system has had a successful first-light observing run at the 4.2-m William Herschel Telescope. The measured on-sky resolving power is between 2500 and 3000, depending on the wavelength. With our observations, we show that single-mode integral-field spectroscopy is a viable option for current and future exoplanet imaging instruments.

Dates et versions

hal-03255185 , version 1 (09-06-2021)

Identifiants

Citer

Sebastiaan Haffert, Robert Harris, Alessio Zanutta, Fraser Pike, Andrea Bianco, et al.. Diffraction-limited integral-field spectroscopy for extreme adaptive optics systems with the multicore fiber-fed integral-field unit. Journal of Astronomical Telescopes Instruments and Systems, 2020, 6, pp.045007. ⟨10.1117/1.JATIS.6.4.045007⟩. ⟨hal-03255185⟩
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