Deteccion De Piston Por Polarimetria

´ INSTRUMENTACION

REVISTA MEXICANA DE F´ ISICA 50 (3) 323–330

JUNIO 2004

Detecci´ n de pist´ n por polarimetr´a o o ı
J. Salinas-Luna y E. Luna-Aguilar Observatorio Astron´ mico Nacional, Instituto de Astronom´a, OAN, IA-UNAM o ı Apartado Postal 877, Ensenada, B.C., 22830, M´ xico, e Tel: (01-646)1 74 45 80 y 74 45 48, ext 250, 239, e-mail:jsl@astrosen.unam.mx,eala@astrosen.unam.mx A.Cornejo-Rodr´guez ı ´ Insituto Nacional de Astrof´sica Optica y Electr´ nica, INAOE, ı o Apartado Postal 216, Puebla Pue. 72000, M´ xico, e Tel:(01-222)2 47 20 11 e-mail: acornejo@inaoep.mx
Recibido el 30 de mayo de 2003; aceptado el 8 de diciembre de 2003 Reportamos un m´ todo cualitativo para detectar errores de pist´ n en una superficie optica segmentada. Esta prueba es realizada iluminando e ouna superficie segmentada con un frente de onda esf´ rico proveniente de un haz linealmente polarizado. El comportamiento angular de los e vectores de polarizaci´ n en el haz reflejado es analizado haciendo mediciones experimentales de los par´ metros de Stokes U y Q, rotando o a el analizador para cuatro posiciones (0, 45, 90 y 135 grados). El espejo utilizado para esta prueba tiene 20 y 120 cm dedi´ metro y radio de a curvatura paraxial, respectivamente. Descriptores: Espejos segmentados; cofaseo; polarizaci´ n; deteccio´ de pist´ n; alineaci´ n de la fase; senso de curvatura. o n o o We report a qualitative method to detect piston errors in an optical segmented surface. The test consists of illuminating a segmented surface, with a spherical wavefront coming from a linearly polarizedbeam. The behavior of the vectors of polarization of the light in the reflected beam are analyzed doing the experimental measurement of the Stokes parameters U and Q, rotating the analyzer for four positions of 0, 45, 90 and 135 degrees. The mirror used for this test has 20 and 120 centimeters for the diameter and the paraxial radius of curvature, respectively. Keywords: Segmented mirrors;polarization; cophasing and piston detection; curvature sensing. PACS: 42.79.-e

1. Introducci´ n o
Se presenta una propuesta cualitativa para detectar el t´ rmino e de pist´ n en una superficie segmentada. La idea es hacer uso o de una prueba de polarimetr´a para observar cambios en el ı ´ estado de polarizaci´ n de la luz despu´ s de que esta se refleje o e en una superficie esf´ rica segmentada. e Lamotivaci´ n para usar una prueba de polarimetr´a surge o ı de una t´ cnica de observaci´ n astron´ mica, donde una manee o o ra de conocer el estado de polarizaci´ n de objetos celestes es o a trav´ s de esta prueba. La aplicaci´ n de la polarimetr´a dae o ı ta desde comienzos del siglo antepasado, cuando Arago detect´ luz polarizada proveniente de la Luna [1]. El estudio de o la polarimetr´a decuerpos celestes, para algunos astr´ nomos, ı o es una t´ cnica que presenta muchas dificultades t´ cnicas pae e ra poder llevarla a cabo y, para otros, resulta ser una t´ cnica e ventajosa que se usa con telescopios de di´ metros grandes, a debido a que para este tipo de superficies se cuenta con un ´ area de captaci´ n grande y requiere en general de una alta o se˜ al al ruido [2]. n La polarizaci´ n dela radiaci´ n de un cuerpo celeste es la o o distribuci´ n angular no aleatoria de los vectores el´ ctricos de o e fotones de luz que forman parte de un haz que se encuentra irradiando. Como se sabe, son dos los tipos m´ s comunes de polaria zaci´ n: la lineal y la circular [3]. Para el caso de polarizaci´ n o o

lineal los vectores el´ ctricos son paralelos y su direcci´ n es e o ´ constante,mientras que para la polarizaci´ n circular el anguo lo de los vectores el´ ctricos rotan, con el tiempo, a la frecuene o cia de la radiaci´ n. ´ Una prueba optica que relaciona el estado de polarizaci´ n de la luz, despu´ s de la reflexi´ n mediante cambios en o e o su fase relativa, es la elipsometr´a o polarimetr´a [4,5]. Amı ı bos conceptos est´ n mutuamente relacionados, por lo que se a...