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安装在中国科学院云南天文台丽江高美古天文台的第一代光纤阵列太阳光学望远镜（FASOT-1，见图1）成功获取了太阳不同高度形成的多个数据点二维空间整合视野中的氛围。 磁敏谱线斯托克斯谱数据的科学曙光。

近几十年来，太阳物理学研究的前沿和热点课题是揭示剧烈太阳活动的爆发机制并预测这些活动。 为了揭开活动爆发之谜并对这些活动做出可靠的预测，有必要跟踪从大气底部的光球层到上层色球层和跃迁的太阳大气中可释放的自由磁能的积累和传输。区域到电晕。

FASOT致力于同时获取某一波段范围内所有空间点产生的太阳大气二维观测区积分（连续）视场所包含的斯托克斯（Stokes）辐射强度及其偏振辐射强度，通常在I、Q、 U , V 代表）光谱。 在这个波段范围内，需要在不同的太阳大气层形成多条磁敏（对磁场敏感，其朗德因子g大）谱线，它们成为探测磁场的载体，FASOT-1可以探测到通过旋转光栅磁场和更换前置滤波器来选择用户感兴趣的观测波段。对这些斯托克斯光谱的可靠理论分析使研究人员能够同时获得关于太阳磁场、热力学和动力学的精确信息二维视野中不同高度的大气。 目前，世界上还没有常规的太阳光学望远镜具有这种功能。

FASOT仪器结构最大的特点是一对一体式视场单元（IFU，图1中标记为一对IFU头和延伸纤维束），类似于自然界中蜻蜓等昆虫的一对复眼. 不过，这对IFU并不是像昆虫复眼那样用于导航，而是用于高灵敏度偏振测量，从而达到高灵敏度测量太阳大气磁场的目的。 除了望远镜科学仪器结构（成对IFU）的新颖性和上述功能的独特性外，基于JF Donati等人首先提出的偏振光开关（POS），曲忠全等人的发明. 可以更有效地提高偏振测量灵敏度和时间分辨率的缩减偏振光开关（RPOS）技术已成功应用于FASOT-1双光束（由双IFU传输）的偏振解调（在此之前，FASOT原理样机利用这种技术对2013年11月非洲加蓬日全食观测的科学数据分析取得了科学成果）。 国际知名太阳物理学家乔斯滕弗洛教授曾预言FASOT可能打开一类新型太阳科学观测仪器的大门，而中科院云南天文台FASOT团队现在正在缓慢而艰难地做出这一预测一个现实。

FASOT-1的一对扇形IFU产生1240多条光纤光谱光纤光谱仪价格，有620多个空间采样点，25条直线“狭缝”串联多条光纤。 这对IFU由哈尔滨工程大学与中国科学院云南天文台联合研制（国家自然科学基金与中国科学院天文联合重点基金项目）。 图 2 显示了收集到的一些原始纤维光谱。 左右各波段中，垂直分布最暗（太阳大气中吸收最强）的三条谱线为中性镁Mg I三谱线：b1：518.4nm； b2：517.3nm； b4：516.7nm）。

图3为FASOT-1于2022年4月22日对太阳表面编号为NOAA 12994的活动区的部分观测，以及数据处理后解调的Stokes光谱的部分样本（图中仅显示了IFU的前端）图 5 相邻的“缝隙”来自 25 个连续的“缝隙”）。 水平方向为色散（波长）方向，垂直方向为IFU二维前端重新排列的空间点分布方向。 其中，辐射强度I光谱图（上图）为色散后各波长采样点处视场空间点的辐射强度分布，V/I谱图（下图）为对应的归一化圆极化信号。 可以看出，即使在色球层上层大气中形成的初级电离钛线（Ti II 515.4 nm）处也检测到圆偏振信号。 这表明FASOT-1具有同时检测从光球层、色球层中下层到中上层的磁场等物理量的硬件基础。

图 4 显示了在不同空间点提取的不同大气高度形成的三个谱线的 Stokes 谱线。 从图中可以看出，在太阳光球层形成的中性铁线Fe I 519.1nm和我们关注的其他谱线的归一化圆偏振V/I谱的信噪比信号最强-噪音。 中下层形成的中性镁三线(以Mg I 517.3nm为例)信噪比次之，而上层形成的Ti II 515.4nm归一化圆偏振信号较弱。 这是因为在磁场存在的区域，在太阳大气中的热压和磁压的压力平衡作用下，磁场向高层大气扩散，磁场强度变弱（称为冠层效应） ，所以它产生的极化信号也相应减弱。 图 4 中的第二行和第三行还显示了归一化线性偏振光谱（Q/I 和 U/I）等值线。 读者可能已经注意到，在中性镁线Mg I 517.3nm的红蓝两翼上还有一条磁敏线。 由于目前的偏振测量灵敏度尚未达到预期目标，只能在二维积分视场中的少数空间采样点检测到线性偏振光谱。

综上所述，FASOT-1初步实现了探测光球层、中下色球层到中上色球层的磁场等物理量的观测目标。 FASOT团队将在南方雨季对FASOT-1进行必要的升级和系统改进，进一步将其偏振测量灵敏度从目前的10-3提高到10-4。

FASOT-1得到国家自然科学基金重大科研仪器研制项目（免费申请）、国家自然科学基金与中国科学院天文联合基金重点项目、中国科学院院士的支持级科研仪器设备项目（青年）。

图1 FASOT-1安装在中国科学院云南天文台丽江高梅谷天文台。 具体如下：左图：观景台； 中图：位于观察穹顶一层的FASOT-1制导光学仪器和一些科学分析仪器。 积分视场光谱仪通过光纤束与该部分光学连接（共4个子束在IFU后端形成4个子狭缝）； 右图：位于可容纳多个狭缝同时色散光谱仪的观测穹顶底层的整体视场（外人工光源照射后拍摄，中科院科研装备研制项目）

图 2 FASOT-1 在一种偏振调制状态下获取原始光谱图像（部分）。 左右光谱带是由积分场光谱仪中两个狭缝的同时色散产生的。 水平方向上的每个短亮带都是光纤产生的光谱。 左右波段中最粗的黑色斜线是中性镁Mg I b的第三条线光纤光谱仪价格，人工绘制的红线标记了当前使用的波段（513nm -520nm）。在太阳黑子中（光谱波段横向较暗）区域，磁场对磁化线的展宽效应清晰可见

图3 同时获得的二维积分视场中与太阳表面相连的五个“狭缝”的解调斯托克斯光谱。 上图：辐射强度 I 光谱。 下图：归一化圆偏振V/I谱。很容易看出，FASOT-1既检测到了光球层中形成的FeI519.1nm（g=2.0）的强圆偏振信号，也检测到了Mg Ib的中强圆偏振信号低色球信号中的三线（g=1.25~2.0），也得到色球上层形成的电离钛丝Ti II 515.4nm（g=1.50）的较弱圆偏振信号

图4 从不同空间点提取的归一化Stokes I/Ic、Q/I、U/I和V/I光谱剖面。在每个列组中，Ti II 515.4nm、MgI 517.3nm和FeI 519.1对应的Stokes剖面显示纳米线