Miniaturized Frequency Combs for Precision Radial Velocity Characterization of Exoplanets

用于精确表征系外行星径向速度的小型化频率梳

基本信息

  • 批准号:
    1908231
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 79.8万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-07-01 至 2024-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This effort is to develop small, low power, robust spectral rulers called frequency combs that astronomers can use to help measure the motion of stars. In doing so, they can identify planets orbiting those stars and gain information about the mass of the planets. This research enables tantalizing discoveries about the existence and nature of other planets, ultimately helping us to search for other worlds like our own.This research is to advance the instrumental capabilities for Precision Radial Velocity (PRV) observations of exoplanet-hosting stars by creating broad, octave-spanning comb spectra in the 0.8 micron to greater than 2 micron region at GHz repetition rates through soliton formation in silica microresonators. This will be accomplished by balancing Raman and dispersive wave effects in the microresonators, and using pulsed excitation of the microcomb to improve pumping efficiency. The resulting combs will be used as low power, compact calibration sources on high-resolution spectrographs installed at ground-based observatories. Advances in PRV instrumentation can enable the identification of Earth-sized planets in the Habitable Zones of some of the nearest stars to the sun.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这项努力是为了开发小型,低功耗,强大的光谱尺,称为频率梳,天文学家可以用来帮助测量恒星的运动。通过这样做,他们可以识别围绕这些恒星运行的行星,并获得有关行星质量的信息。这项研究使人们能够对其他行星的存在和性质有诱人的发现,最终帮助我们寻找像我们自己这样的其他世界。这项研究是为了提高对系外行星宿主恒星进行精确径向速度(PRV)观测的仪器能力,通过在二氧化硅微谐振器中形成孤子,在GHz重复率下,在0.8微米到大于2微米的区域中的倍频程跨越梳状谱。这将通过平衡微谐振器中的拉曼和色散波效应并使用微梳的脉冲激发来提高泵浦效率来实现。由此产生的梳将被用作低功率,紧凑的校准源的高分辨率光谱仪安装在地面观测站。PRV仪器的进步可以使一些离太阳最近的恒星的可居住区中的地球大小的行星的识别成为可能。该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Efficiency of pulse pumped soliton microcombs
  • DOI:
    10.1364/optica.443060
  • 发表时间:
    2022-02-20
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.4
  • 作者:
    Li, Jiang;Bao, Chengying;Vahala, Kerry
  • 通讯作者:
    Vahala, Kerry
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  • 通讯作者:
    Kerry Vahala
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  • 资助金额:
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    555621-2020
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 79.8万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
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