張凱，王伯慶，3，樂中宇，新其其格，周彤，姜明達(dá)，王靚，馬波，李正陽

（1 中國科學(xué)院國家天文臺(tái)南京天文光學(xué)技術(shù)研究所，南京 210042）（2 中國科學(xué)院天文光學(xué)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（南京天文光學(xué)技術(shù)研究所），南京 210042）（3 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）（4 中山大學(xué) 物理與天文學(xué)院，珠海 519082）

0 引言

中山大學(xué)擁有悠久的天文學(xué)教育和研究歷史，1927年創(chuàng)辦了國內(nèi)首個(gè)天文學(xué)系，1929年在廣州越秀山修建中大天文臺(tái)，2015年物理與天文學(xué)院在珠海校區(qū)成，天文系于2019年開始招收天文學(xué)本科生。中山大學(xué)物理與天文學(xué)院天文系致力于星系宇宙學(xué)、恒星與行星物理、多信使天文學(xué)、天文儀器技術(shù)方法等方向進(jìn)行學(xué)科建設(shè)和科學(xué)研究。學(xué)校正在珠海校區(qū)大南山山頂（22.344 191 N， 113.557 600 E）上建設(shè)一座兼顧教學(xué)與科研的現(xiàn)代化天文觀測設(shè)施。該臺(tái)址擁有良好的天文觀測條件，海拔407 m，年可觀測天數(shù)在120 天，可觀測夜視寧度在0.6″～2.5″。

中山大學(xué)1.2 m 望遠(yuǎn)鏡是一架多功能天文觀測設(shè)施，擁有一塊全口徑1.2 m 的主鏡，可在15′全視場內(nèi)開展多樣化科學(xué)觀測，實(shí)現(xiàn)科教融合的建設(shè)目的［1］。其中，三色相機(jī)將提供天體實(shí)時(shí)顏色信息幫助快速識(shí)別和分類目標(biāo)天體；長縫光譜儀可針對點(diǎn)源和擴(kuò)展源提供低分辨率（R=1 000～3 000）光譜觀測能力，助力研究星系、星團(tuán)等目標(biāo)的形成與演化；高分辨率光纖光譜儀將提供單目標(biāo)高分辨率（R≥30 000）光譜觀測能力，助力特殊天體化學(xué)豐度和視向速度測量等。

中山大學(xué)1.2 m 望遠(yuǎn)鏡研制項(xiàng)目的最大特點(diǎn)在于集合三色成像和高低分辨率光譜的多功能觀測手段。高集成度使得高校師生在開展教學(xué)觀測時(shí)不受拆裝儀器的專業(yè)技能限制，可快速靈活切換不同觀測方式，有效滿足不同學(xué)科方向的教學(xué)與研究需求。這是科教融合的一種有益嘗試，也是對1 m 級天文觀測設(shè)備研制技術(shù)的新挑戰(zhàn)。其中，三色相機(jī)豐富了變源、暫現(xiàn)源的研究手段，可以實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)源的顏色信息以對各類候選體進(jìn)行快速分類與證認(rèn)，成為了當(dāng)前天文成像觀測的新潮流，如正在開展試觀測的云南大學(xué)多通道測光巡天望遠(yuǎn)鏡（Multi-channel Photometric Survey Telescope，Mephisto）［2］，將憑借三臺(tái)總像素達(dá)10 億的相機(jī)“錄制”宇宙天體運(yùn)動(dòng)和變化的“彩色記錄片”。

中山大學(xué)1.2 m 望遠(yuǎn)鏡配置的兩臺(tái)天文光譜儀也各具特色。長縫光譜儀借鑒了源自歐洲南方天文臺(tái)（European Southern Observatory，ESO）暗弱目標(biāo)成像光譜儀（ESO Faint Object Spectrograph and Camera，EFOSC）［3］的經(jīng)典設(shè)計(jì)思路。其光學(xué)系統(tǒng)由準(zhǔn)直透射鏡組和成像透射鏡組構(gòu)成，這種透射式成像光譜儀于1984年首次科學(xué)觀測，其寬視場和高通光效率的觀測特點(diǎn)深受天文領(lǐng)域青睞，后續(xù)同類儀器（DFOSC［4］、BFOSC、YFOSC 等）分別被諸多天文機(jī)構(gòu)引進(jìn)，使用至今。高分辨率光纖光譜儀是天體物理學(xué)研究的重要觀測裝備，主要由階梯光柵提供所需主色散功能，由橫向色散器提供與主色散方向正交的交叉色散功能，從而獲得寬波段高分辨率的二維光譜圖像。其“白瞳”的光學(xué)設(shè)計(jì)概念到1990年代初逐步成熟［5］，較好地解決了高分辨率光譜儀存在相機(jī)焦比過快的技術(shù)問題，成為了當(dāng)代天文高分辨率光譜儀的主流設(shè)計(jì)選擇。這種設(shè)計(jì)概念是在光譜儀中引入二次光束準(zhǔn)直結(jié)構(gòu)，使階梯光柵色散后的光束再次準(zhǔn)直，透射在橫向色散器附件，形成一個(gè)由復(fù)色光瞳疊加而成的“白瞳”，從而有效地降低相機(jī)的焦比與視場壓力。歐洲南方天文臺(tái)ESO 最先把這種設(shè)計(jì)方法應(yīng)用在3.5 m 新技術(shù)望遠(yuǎn)鏡（New Technology Telescope， NTT）的高分辨率光譜儀EMMI（ESO Multi-Mode Instrument）［6］的研制上。而后在研制8.2 m 甚大望遠(yuǎn)鏡VLT 的高分辨率光譜儀UVES（Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph）［7］的過程中，歐洲南方天文臺(tái)ESO 比較了其它8～10 m級天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡上的高分辨率光譜儀，如Keck 望遠(yuǎn)鏡的HIRES［8］，Gemini 望遠(yuǎn)鏡的HROS［9］，Subaru 望遠(yuǎn)鏡的HDS［10］等，最終選擇了“白瞳”設(shè)計(jì)方案，成就了其優(yōu)異的觀測性能。

本文詳細(xì)介紹了中山大學(xué)1.2 m 望遠(yuǎn)鏡配套的天文光譜儀器研制內(nèi)容及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果。對終端儀器的布局、儀器之間快速切換的方法、長縫光譜儀和高分辨率光譜儀的研制方案及實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)果波長定標(biāo)單元等進(jìn)行了介紹。

1 終端儀器的布局與切換

對于一架1 m 級天文望遠(yuǎn)鏡，在卡氏焦點(diǎn)上同時(shí)擁有五個(gè)終端儀器，其技術(shù)挑戰(zhàn)集中表現(xiàn)在：1）所有終端儀器集中安裝在機(jī)械消旋器下方有限的叉臂空間內(nèi)；2）要求所有終端儀器之間能夠快速靈活切換。為此，1.2 m 望遠(yuǎn)鏡在消旋器下方計(jì)劃設(shè)置一個(gè)八面體的卡焦單元，用于搭載所有成像與光譜終端儀器。在結(jié)構(gòu)方面，卡焦單元自上而下分為四層，分別為：安裝法蘭、儀器層、電控層、線纜纏繞器，另在外圍設(shè)置了一個(gè)外罩?？ń箚卧行难b有一個(gè)切換鏡及其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)與平移的組合方式切換各臺(tái)儀器，如圖1 所示。這樣的設(shè)計(jì)充分利用多面體的軸對稱優(yōu)勢，方便將科學(xué)儀器按端口進(jìn)行安裝，標(biāo)準(zhǔn)化的接口設(shè)計(jì)也保留了未來望遠(yuǎn)鏡更新科學(xué)儀器時(shí)的便利性，分層設(shè)計(jì)將光電組件有效分離，便于獨(dú)立維護(hù)和更新。

圖1 卡焦單元內(nèi)的不同儀器分布情況Fig.1 Distribution of different instruments on the focus unit

卡焦單元的主體為八面體結(jié)構(gòu)，從中心到焦面的距離為310 mm，最多可安裝八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的儀器接口。長縫光譜儀和三色成像相機(jī)需要更多空間來安裝其組件，最終卡焦單元安裝了四個(gè)終端儀器，包括：長縫光譜儀、高分辨率光譜儀光纖耦合接口、波長定標(biāo)單元、三色成像相機(jī)，另外保留一個(gè)接口（儀器平臺(tái)），可安裝目視終端儀器或未來可能的科學(xué)觀測儀器。其中，光譜儀和波長定標(biāo)單元等集中安裝在儀器層，儀器電源與控制柜等則安裝在電控層，分層設(shè)置，便于分割功能，有效控制熱、磁等因素對儀器觀測效能的影響。

2 長縫光譜儀

天文光譜儀觀測暗弱天體，光譜蘊(yùn)藏著豐富的天體物理與化學(xué)特性。光譜的波長覆蓋范圍、譜線的精細(xì)度和數(shù)據(jù)的信噪比是影響科學(xué)研究的關(guān)鍵要素，與之對應(yīng)的波長覆蓋范圍、光譜分辨率和通光效率是光譜儀的核心技術(shù)指標(biāo)。在既定光譜分辨率的條件下，越寬的狹縫可以應(yīng)對更多大氣條件，捕獲足夠的星光，與儀器通光效率一樣影響著觀測的效果。表1 是長縫光譜儀的主要技術(shù)指標(biāo)，通過切換狹縫寬度來獲得不同的光譜分辨率。

表1 長縫光譜儀的主要技術(shù)指標(biāo)Table 1 The main technical indexes of the long-slit spectrograph

長縫光譜儀借鑒了歐洲南方天文臺(tái)ESO 為3.6 m 望遠(yuǎn)鏡裝備的中低分辨率成像光譜儀EFOSC［2］等同類儀器的設(shè)計(jì)理念，采用全透射式光學(xué)系統(tǒng)來提升其視場覆蓋和通光效率的性能，滿足長縫觀測需求；使用單級次衍射的棱柵，保持中心波長的色散光軸與入射光軸一致，使光譜儀在切換棱柵時(shí)無需二次校準(zhǔn)光軸；增設(shè)折轉(zhuǎn)反射鏡調(diào)整光譜儀結(jié)構(gòu)滿足卡焦單元的布局要求。由此獲得的長縫光譜圖像，包含了色散方向的波長信息和長縫方向的空間信息，兩個(gè)方向相互垂直。光譜儀的光學(xué)系統(tǒng)由六部分組成，分別為：可調(diào)狹縫、反射鏡組、準(zhǔn)直鏡組、棱柵、成像鏡組和探測器，如圖2 所示。準(zhǔn)直鏡組選用三鏡結(jié)構(gòu)外加場鏡的方式對接望遠(yuǎn)鏡焦面與出瞳，準(zhǔn)直口徑為35 mm，配合棱柵達(dá)到所要求的光譜分辨率。成像鏡組采用佩茲伐光學(xué)結(jié)構(gòu)提供中等視場（6°×4.5°）、焦距為206.5 mm 的成像能力，保障全視場內(nèi)像質(zhì)均勻。

圖2 長縫光譜儀的光學(xué)設(shè)計(jì)方案Fig2 Optical design of long slit spectrograph

在色散器選擇方面，長縫光譜儀采用棱鏡+光柵+棱鏡的組合結(jié)構(gòu)，保持中心波長的衍射光軸與入射光軸一致。光柵選擇更適合寬波段中等色散本領(lǐng)的體位相全息光柵VPHG，主要光學(xué)參數(shù)：線密度790 l/mm、工作波段600～720 nm，衍射效率峰值≥85%，如圖3 所示。表2 是接力覆蓋400～900 nm 全波段的棱柵參數(shù)，每個(gè)棱柵可覆蓋至少70 nm 的工作波段，波段寬度與中心波長成正比，最多能夠覆蓋約145 nm 波段寬度的光譜。

表2 適用波段內(nèi)的棱柵參考參數(shù)Table 2 Reference parameters of available Grisms in the full band

圖3 棱柵照片與衍射效率測試曲線Fig.3 Grism and diffraction efficiency measurement

在光譜儀的焦面位置，光束焦比為F/5.9，像比例尺約33 μm/″，由一臺(tái)2 000×2 000 像素探測器（像素尺寸11 μm，靶面22 mm×22 mm）采集光譜圖像。光譜儀是一種特殊的光學(xué)系統(tǒng)，其像質(zhì)與波長、視場有關(guān)。圖4 使用矩陣式點(diǎn)列圖展示長縫光譜儀在焦面不同位置的單波長像質(zhì)情況，點(diǎn)源像的彌散斑直徑均小于1″×1″的最小采樣范圍（33 μm×33 μm）。在單一工作波段內(nèi)，沿長縫方向上各處的同一波長像質(zhì)均勻一致，沿色散方向各波長的像質(zhì)變化較為明顯。這是由于不同波長的光束衍射角不同，遠(yuǎn)離中心波長的單波長像質(zhì)略有下降。對比三組不同波段的像質(zhì)，可見當(dāng)光譜儀更換工作波段時(shí)，探測器靶面上各個(gè)位置的單波長像質(zhì)隨之變化，但彌散斑均有效地控制在最小采樣范圍內(nèi)。

圖4 長縫光譜儀的光學(xué)像質(zhì)分析情況Fig.4 Optical image quality analysis of long-slit spectrograph

在光機(jī)設(shè)計(jì)方面，光譜儀采用封閉鏡筒串聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式，以達(dá)到遮光、防塵等目的。光譜儀整體以狹縫為結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)點(diǎn)，與望遠(yuǎn)鏡焦點(diǎn)進(jìn)行對接。在支撐結(jié)構(gòu)上適當(dāng)設(shè)置沿光軸的滑軌，平衡環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的儀器熱脹冷縮。圖5 是長縫光譜儀的實(shí)物照片，儀器整體尺寸約0.7 m×0.5 m×0.2 m。圖中也展示了所采集的定標(biāo)光譜圖像，每根亮線為單波長的長縫像，與之正交的為色散方向，記錄長縫上對應(yīng)位置的光譜信息。圖6 對單波長譜線進(jìn)行采樣率測試，不同譜線測得采樣率均達(dá)到3.1 像素，滿足Nyquist 采樣要求。圖7是長縫光譜儀的通光效率測試結(jié)果，由于工作波段寬度僅120 nm，使用633 nm 波長激光作為測試光源，多次測量的通光效率均值約52.8%，滿足技術(shù)指標(biāo)要求。

圖5 長縫光譜儀的整體照片和長縫光譜圖像Fig.5 Overall photograph of long-slit spectrograph and long-slit spectral image

圖6 光譜采樣率測試結(jié)果Fig.6 Test results of sampling rate

圖7 單波長的通光效率測量結(jié)果Fig.7 Measurement of optical throughput at a single wavelength

3 高分辨率光纖光譜儀

高分辨率光纖光譜儀采用有別于長縫光譜儀的色散方式，使用階梯光柵和橫向色散棱鏡相結(jié)合的方式獲得單目標(biāo)的二維高分辨率光譜。光譜圖像的兩個(gè)維度代表的信息與長縫光譜圖像不同，一是由階梯光柵決定主色散方向，不同衍射級次的光譜覆蓋一段窄波段，數(shù)十個(gè)衍射級次共同覆蓋所需的寬波段；二是由橫向色散棱鏡在正交方向提供的低色散能力，將不同衍射級次的光譜分離開來，互不干擾，共同覆蓋遠(yuǎn)寬于長縫光譜儀的工作波段。這也使得儀器規(guī)模較大，不適合直接安裝在1 米級望遠(yuǎn)鏡上。為此，設(shè)計(jì)方案使用光纖連接方式，將光譜儀主體從望遠(yuǎn)鏡端分離，放置在環(huán)境更為穩(wěn)定的光譜室內(nèi)，獲得更高精度的觀測效果。同時(shí)，多模光纖的擾模特性能在一定程度上勻化出射光照度，使星光更穩(wěn)定地照射在光譜儀狹縫上，提升譜線的質(zhì)心定位精度。表3 是高分辨率光纖光譜儀的主要技術(shù)參數(shù)。光譜儀選用對天張角2.7″的多模光纖來耦合星光，確保在更多大氣條件下獲得具有研究作用的光譜信噪比。

表3 高分辨率光譜儀的主要技術(shù)指標(biāo)Table 3 The main technical indexes of the high-resolution spectrograph

儀器分為光纖耦合接口和光譜儀主體兩部分，前者安裝于卡焦單元內(nèi)，與望遠(yuǎn)鏡、定標(biāo)單元配合，將星光或定標(biāo)光耦合進(jìn)一根25 m 長的科學(xué)光纖，傳輸?shù)轿挥趯?shí)驗(yàn)室內(nèi)的光譜儀主體。光纖耦合接口主要由光纖耦合器、導(dǎo)星相機(jī)組成，如圖8 所示，由切換鏡反射的星光穿過針孔鏡耦合進(jìn)科學(xué)光纖內(nèi)，導(dǎo)星相機(jī)則實(shí)時(shí)監(jiān)測針孔鏡上的針孔，引導(dǎo)望遠(yuǎn)鏡修正指向，使星光精確落入針孔內(nèi)。

圖8 光纖耦合接口的設(shè)計(jì)模型Fig.8 Design model of fiber coupling interface

光譜儀主體采用白瞳設(shè)計(jì)方案，光學(xué)系統(tǒng)由六部分組成，分別為狹縫單元、準(zhǔn)直鏡組、階梯光柵、橫向色散棱鏡組、成像鏡組和探測器，如圖9 所示。狹縫單元使用透鏡組將光纖出射的快焦比光束匹配上光譜儀的準(zhǔn)直鏡組。光束由準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直形成平行光束，將光瞳投射在階梯光柵上，經(jīng)光柵色散后的各波長光束反射回準(zhǔn)直鏡。準(zhǔn)直鏡和反射鏡組成二次準(zhǔn)直系統(tǒng)，使色散光束的光瞳在橫向色散棱鏡附近重疊在一起。雙棱鏡擁有的低色散能力會(huì)將各衍射級次的光譜分離開來，最后由一組透射相機(jī)匯聚成光譜圖像。在設(shè)計(jì)中，使用單塊拋物鏡來代替常規(guī)的兩塊獨(dú)立的準(zhǔn)直鏡組合，使儀器結(jié)構(gòu)變得更加緊湊；透射相機(jī)采用佩茲伐式成像鏡組，提供中等視場（6°×6°）、焦距為250 mm 的成像能力，保障全視場內(nèi)像質(zhì)均勻。

圖9 高分辨率光纖光譜儀的光學(xué)設(shè)計(jì)方案Fig.9 Optical design of high-resolution fiber spectrograph

在光譜儀焦面位置，光束焦比約F/2.5，像比例尺約14.5 μm/″，單波長的光纖像斑直徑約為39 μm。圖10 同樣使用矩陣式點(diǎn)列圖展示不同衍射級次的光譜像質(zhì)情況，點(diǎn)源像的彌散斑直徑均小于2×2 像素的Nyquist 最小采樣率（29 μm×29 μm）。由于光纖芯徑相對光譜儀的視場張角很小，可見在每個(gè)衍射級次的光譜中，不同視場的同一波長像質(zhì)基本一致。在同一級次的光譜內(nèi)，單波長像質(zhì)隨衍射角度變化而變化，但差異很小。對比三幅代表藍(lán)端、中心和紅端級次的點(diǎn)列圖，可見在衍射級次方向上因波長跨度大，像質(zhì)變化也比較明顯，但都能保持小于最小采樣范圍。

圖10 高分辨率光纖光譜儀的光學(xué)像質(zhì)分析情況Fig.10 Image quality analysis of high-resolution spectrograph

光譜儀選用2 000×2 000 像素科學(xué)級探測器（像素尺寸13.5 μm，靶面27.6 mm×27.6 mm），已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成了整機(jī)調(diào)試，整體尺寸達(dá)到1.8 m×1 m×0.6 m，如圖11 所示，對波長覆蓋范圍、光譜分辨率和通光效率進(jìn)行測試。圖12 是光譜儀的模擬光譜布局和所采集到的平場光譜圖像。將定標(biāo)光譜進(jìn)行抽譜和波長標(biāo)定，獲得各個(gè)級次的一維光譜，共同覆蓋400～1 000 nm 全波段。圖13（a）展示了最高級次的一維光譜，驗(yàn)證光譜儀能夠覆蓋工作波段的最短波長光譜@400 nm。在所有特征譜線中，部分譜線的精細(xì)度很高，沒有明顯的展寬，稱為不可再分辨的譜線，用于測量采樣率和光譜分辨率。圖13（b）是其中兩根的不可再分辨譜線的半高全寬測量結(jié)果，約3 像素，符合儀器最低采樣率要求。進(jìn)而使用這些譜線的中心波長和半高全寬的比值來表征儀器的光譜分辨率，即R=λ/δλ。圖13（c）統(tǒng)計(jì)了所有有效譜線的測量結(jié)果，測得分辨率中值達(dá)到R≥40 000，優(yōu)于技術(shù)指標(biāo)要求。

圖11 高分辨率光纖光譜儀的調(diào)試照片及探測器上的光譜圖像Fig.11 Commissioning photo of the high-resolution fiber spectrograph spectral image on the detector

圖12 高分辨率二維光譜Fig.12 High-resolution two-dimensional spectrum

圖13 高分辨率光纖光譜儀的部分測試結(jié)果Fig.13 Test results of high-resolution fiber spectrograph

4 波長定標(biāo)單元

波長定標(biāo)是天文光譜觀測中的重要一環(huán)，是獲取未知天體精準(zhǔn)光譜信息的必要步驟。在卡焦單元內(nèi)，波長定標(biāo)裝置安裝在一個(gè)獨(dú)立儀器接口上，通過切換鏡向長縫光譜儀或高分辨率光纖光譜儀投射所需的定標(biāo)光束。波長定標(biāo)單元由定標(biāo)源、定標(biāo)光投射鏡組兩部分構(gòu)成。多個(gè)定標(biāo)燈源安裝在積分球上，為光譜儀提供平場、波長定標(biāo)的均勻光源，由定標(biāo)光投射鏡組將光束按望遠(yuǎn)鏡焦比射向儀器接口。定標(biāo)光透射鏡組提供超過400 mm 的長工作距離，滿足光束切換所需的空間，并且提供長度超過20 mm 的照明區(qū)域S，滿足長縫光譜儀的定標(biāo)光照明需求，如圖14 所示。

圖14 波長定標(biāo)單元的設(shè)計(jì)方案與實(shí)物照片F(xiàn)ig.14 Design model and photo of calibration unit

波長定標(biāo)單元已在實(shí)驗(yàn)室完成調(diào)試，使用平場燈光源，在焦面處使用CCD 采集圖像，如圖15 所示。圖像亮度均勻，輪廓清晰，將圖像做歸一化處理，進(jìn)一步分析其光照均勻性。在光照范圍內(nèi)，任取三處450 像素×450 像素的方形區(qū)域進(jìn)行局部測量，其歸一化的均方根誤差值RMS 分別為0.002 1、0.002 0、0.000 9，如圖15（a）中標(biāo)注的①②③，具有較好的光照均勻性。在95%有效光照區(qū)域內(nèi)，測量得到歸一化的亮度均值為0.819，RMS 值為0.002 6。局部和全局的光照均勻性表現(xiàn)基本一致，確保波長定標(biāo)單元能為兩臺(tái)光譜儀提供符合定標(biāo)需要的均勻光照。同時(shí)，長條形照明區(qū)域能夠完全覆蓋長縫光譜儀的5′長狹縫，說明其光能利用率優(yōu)于常見的圓形區(qū)域照明。

圖15 波長定標(biāo)單元的光照均勻性測試結(jié)果Fig.15 Illumination test of calibration unit

5 結(jié)論

中山大學(xué)1.2 m 望遠(yuǎn)鏡的研制目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)科教融合、多功能的天文觀測平臺(tái)，有限的空間和多功能的需求對天文光譜儀器終端的研制提出很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。在有限的卡焦空間內(nèi)，研制方案依托卡焦單元有序地設(shè)置了長縫光譜儀、高分辨率光纖光譜儀接口、波長定標(biāo)單元、三色成像相機(jī)和目視終端儀器，使用位于中心的切換鏡完成儀器之間的靈活切換。高分辨率光纖光譜儀放置在環(huán)境更為穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，由望遠(yuǎn)鏡端下傳的科學(xué)光纖提供拍譜所需的星光或定標(biāo)光。全部觀測儀器高度集成，切換靈活，能夠有力地支持高校師生在不同教學(xué)課程和科學(xué)研究方面的需要。