光子燈籠技術及在天文中的應用（特邀）

韓子健，袁祥巖

（1 中國科學院國家天文臺南京天文光學研究所， 南京 210042）（2 中國科學院天文光學技術重點實驗室（南京天文光學技術研究所）， 南京 210042）

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從四個世紀前玻璃匠手持兩塊透鏡眺望遠方，發現望遠鏡的功能與作用，到國際上正在運行的14 架8～10米級望遠鏡，到我國自研的國家重大科學工程大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡（Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopy Telescope，LAMOST）［1］，目前國際上正在推進和研制的三十米口徑望遠鏡（Thirty Meter Telescope，TMT）［2］，大麥哲倫望遠鏡（Giant Magellan Telescope， GMT），歐洲極大望遠鏡（Extremely Large Telescope， ELT）等，2021年底成功發射的口徑6.5 米的空間望遠鏡JWST （James Webb Space Telescope）［3］，光學望遠鏡的制造不斷刷新人類對于天文學前沿科學的認知。在新千年，天文學得益于大口徑望遠鏡建設、大視場巡天計劃的實施，使天文觀測的目標從最初的月球、太陽和太陽系，逐步拓展到銀河系結構和理化性質、星系形成與演化、暗物質暗能量、系外行星與系外生命探測等重大科學問題上。此外，電磁波、引力波、中微子等多種信息載體也逐步參與到天文觀測領域中。

隨著天文觀測設備的蓬勃發展，天文望遠鏡的口徑和各類終端儀器的尺寸不斷增加。在有限的儀器空間內，如何設計小質量、小體積、高性能、高穩定性的新一代儀器，對地基與空間天文觀測意義重大。光子學技術與天文應用的結合逐漸發展成新興交叉學科：天文光子學（Astrophotonics）［4］。天文光子學的概念最早由BLAND-HAWTHORN J 等提出，屬于天文學和光子學的交叉學科。隨著技術不斷發展，天文光子學的概念被逐步細化，并逐漸使用低成本、高效率的光子學器件來實現天文學研究的科學目標。……