論文の概要: A quantitative comparison of amplitude versus intensity interferometry
for astronomy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.05640v1
- Date: Thu, 10 Jun 2021 10:24:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-27 02:10:15.171724
- Title: A quantitative comparison of amplitude versus intensity interferometry
for astronomy
- Title（参考訳）: 天文学における振幅と強度干渉法の定量的比較
- Authors: Manuel Bojer, Zixin Huang, Sebastian Karl, Stefan Richter, Pieter Kok
and J. von Zanthier
- Abstract要約: 振幅と強度干渉計の性能の比較分析を行った。
非常に小さな角分離の場合、強度干渉法で達成可能な大きなベースラインは、信号強度の低下を補うことができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Astronomical imaging can be broadly classified into two types. The first type
is amplitude interferometry, which includes conventional optical telescopes and
Very Large Baseline Interferometry (VLBI). The second type is intensity
interferometry, which relies on Hanbury Brown and Twiss-type measurements. At
optical frequencies, where direct phase measurements are impossible, amplitude
interferometry has an effective numerical aperture that is limited by the
distance from which photons can coherently interfere. Intensity interferometry,
on the other hand, correlates only photon fluxes and can thus support much
larger numerical apertures, but suffers from a reduced signal due to the low
average photon number per mode in thermal light. It has hitherto not been clear
which method is superior under realistic conditions. Here, we give a
comparative analysis of the performance of amplitude and intensity
interferometry, and we relate this to the fundamental resolution limit that can
be achieved in any physical measurement. Using the benchmark problem of
determining the separation between two distant thermal point sources, e.g., two
adjacent stars, we give a short tutorial on optimal estimation theory and apply
it to stellar interferometry. We find that for very small angular separations
the large baseline achievable in intensity interferometry can more than
compensate for the reduced signal strength. We also explore options for
practical implementations of Very Large Baseline Intensity Interferometry
(VLBII).
- Abstract（参考訳）: 天文学的イメージングは2つのタイプに大別できる。
最初のタイプは振幅干渉法で、従来の光学望遠鏡と超大型ベースライン干渉法(vlbi)を含む。
第2のタイプは強度干渉法で、ハンベリー・ブラウンとtwiss型の測定に依存する。
直接位相測定が不可能な光周波数では、振幅干渉計は、光子がコヒーレントに干渉できる距離によって制限される効果的な数値開口を持つ。
一方、強度干渉法は光子フラックスのみを相関させ、より大きい数値開口を支持できるが、熱光の1モード当たりの平均光子数が少ないために信号の減少に悩まされる。
現実の条件下ではどの方法が優れているかははっきりしていない。
ここでは、振幅と強度干渉法の性能の比較分析を行い、これを任意の物理測定で達成できる基本分解能限界に関連付ける。
隣り合う2つの恒星の遠方の熱点源の分離を決定するためのベンチマーク問題を用いて、最適推定理論の簡単なチュートリアルを作成し、恒星干渉計に適用する。
非常に小さな角分離の場合、強度干渉法で達成可能な大きなベースラインは、信号強度の低下を補うことができる。
また,VLBII (Very Large Baseline Intensity Interferometry) の実装についても検討する。
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