Lyot-based Low Order Wavefront Sensor: Implementation on the Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics System and its Laboratory Performance
高通量、低内工作角（IWA）相位掩模日冕仪对于直接成像和表征（通过光谱学）类地行星至关重要。然而，低IWA日冕仪的性能受到残余指向误差和其他低阶模式的限制。校正和校准日冕仪上游波前像差的程度驱动日冕仪性能。解决这一问题对于防止日冕泄漏至关重要，因此我们开发了一种基于Lyot的低阶波前传感器（LLOWFS）来控制日冕中的波前像差。LLOWFS使用下游光瞳平面中的反射Lyot光阑来监测被日冕掩模拒绝的星光。LLOWFS的早期实施在LESIA，巴黎天文台证明了一个开环测量精度为0.01 λ/D的638 nm的倾斜时，与四象限相位掩模（MAPM）在实验室中使用。为了进一步证明我们的概念，我们在斯巴鲁望远镜的斯巴鲁日冕仪极端AO（SCExAO）系统上安装了反射Lyot光阑，并修改了系统以支持小型IWA相位掩模日冕仪（< 1 λ/D）在天空中，例如，八分相位掩模，八分相位掩模，矢量涡旋日冕仪和相位诱导振幅切趾复相位掩模日冕仪，其目标是获得毫弧，二是精准度。实验室测量结果表明，矢量涡旋日冕仪在1.55 μ m处具有倾转、倾斜、聚焦、斜向和右向像散。我们最初的天空结果表明，在1.6微米的倾斜，倾斜和焦点像差与矢量涡日冕的闭环精度< 7 × 10-3 λ/D。
2014-06-17 astro-ph.IM
Lightweight design and analysis of optical cover plate for exoplanet imaging coronagraph
本文通过等生成设计方法，采用碳纤维材料优化系外行星成像冠状仪光学盖板的轻量化设计，确定了最优铺层方案并验证了其可行性。
2025-12-03 astro-ph.IM
Review of high-contrast imaging systems for current and future ground- and space-based telescopes I. Coronagraph design methods and optical performance metrics
2017年9月在荷兰莱顿的洛伦兹中心举行的最佳光学日冕仪（OOC）研讨会聚集了一个由25名研究人员组成的多元化小组，致力于系外行星仪器的研究，以刺激新想法的出现和分享。在这一系列的三篇论文的第一部分总结了OOC研讨会的成果，我们提出了一个概述的设计方法和光学性能指标的电晕放电仪器。过去几年来，在Exo-C、WFIRST、HabEx和LUVOIR以及地面望远镜的空间任务研究背景下，未来望远镜日冕仪的设计和优化取得了迅速进展。几个机构已经开发了设计工具，以优化各种电晕屏蔽类型。我们的目标是提供一个广泛的概述所使用的方法，他们的效用的例子，并提供优化工具的社区。虽然很明显，日冕仪的基本功能是抑制星光，同时保持来自离轴源的光，但我们的社区缺乏一套适用于探测和表征系外行星的通用标准性能指标。OOC研讨会的与会者一致认为，明确定义用于比较电晕放电设计和系统性能的数量将使我们的社区受益。因此，我们还提出了一套指标，可应用于理论设计，测试平台，和部署的仪器。我们展示了如何使用这些量可以很容易地将光学仪器的基本属性与现实噪声存在下给定点源的检测意义联系起来。
2018-07-18 astro-ph.IM
The Space Coronagraph Optical Bench (SCoOB): X. Dark zone maintenance
Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图德天文台）；James C. Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学詹姆斯·C·怀恩特光学科学学院）；Department of Physics, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）
该研究针对空间日冕仪光学平台（SCoOB），开展线性暗场控制（LDFC）与基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的暗区维护（DZM）算法的模拟及LDFC的初步实验，以验证其暗区维护能力，支撑系外行星观测。
2026-08-05 astro-ph.IM
An apodizing phase plate coronagraph for VLT/NACO
我们描述了一个coronagraphic光学与CONICA在VLT，提供抑制衍射从1.8到7 λ/D在4.05微米，最佳波长直接成像的冷太阳系外行星。该光学系统被设计成在像平面中的D形区域上以0.2弧秒提供10个量级的对比度，而不需要任何焦平面遮蔽掩模。
2010-07-20 astro-ph.IM
GPI 2.0: Optical Designs for the Upgrade of the Gemini Planet Imager Coronagraphic system
双子座行星成像仪（GPI）是一个积分场摄谱仪（IFS）和日冕仪，是少数几个最适合对亚恒星伴星进行高对比度直接成像的当代仪器之一。该仪器正在升级，并从目前安装在智利Cerro Pachon的双子座南天文台移至莫纳克亚山上的双子座北天文台（俗称“GPI 2.0”）。我们提出的设计，已经开发的GPI 2.0的一部分，涉及到升级的GPI日冕系统的各种光学组件。更具体地说，我们提出了切趾器和Lyot光阑（LS）的新设计，这些设计在暗区的内部工作角处实现了更好的原始对比度，并提高了核心吞吐量，同时保持了对LS未对准的类似水平的鲁棒性。为了生成这些升级的设计，我们使用我们自己的公开可用的软件包，称为APLC-Optimization，该软件包将商业线性求解器（Guideline）与高对比度成像模拟包（HCIPy）相结合，以便通过切趾相位lyot日冕仪（APLC）的模拟模型迭代地传播光，从而优化最佳的日冕仪性能指标。这些设计最近已经由一家商业制造商完成了平版印刷，并将在2023年GPI 2.0升空时投入使用。
2022-09-26 astro-ph.IM
Pushing the Limits of the Coronagraphic Occulters on HST/STIS
哈勃太空望远镜（HST）/太空望远镜成像光谱仪（STIS）包含目前唯一在太空中运行的日冕仪，它不是在太阳上训练的。在极端-自适应光学-馈日冕仪的时代，并与未来的空间为基础的日冕仪的可能性，我们重新评估的对比度性能的STIS CCD相机。50 CORON光圈由一系列的掩光楔和棒组成，包括最近委托的BAR 5掩光器。讨论了利用STIS获得星周盘和暗点源高对比度成像的最新方法。首次，我们开发了一个噪声模型的日冕，包括系统噪声由于斑点，它可以用来预测未来的日冕观测的性能。此外，我们目前的结果，从最近的校准程序，证明优于$10^{-6}$点源对比度在0.6”，范围为$3\times10^{-5}$点源对比度在0.25”。这些结果是通过亚像素网格抖动，多个航天器的方向，和后处理技术的组合。其中一些相同的技术将用于未来的天基日冕测量任务。我们讨论了独特的方面，STIS日冕相对于地面自适应光学-美联储日冕仪。
2019-05-16 astro-ph.IM
Coronagraphy for DiRect Imaging of Exoplanets (CIDRE) testbed 1: concept, optical set up, and experimental results of adaptive amplitude apodization
即将到来的系外行星光谱成像仪，如用于超大望远镜（ELT）的行星相机和光谱仪（PCS），将瞄准一类新的系外行星，包括围绕M矮星演化的类地行星，即，比0.1“更接近，对比度约为10^-8。这可以用日冕仪来调制波前来实现。经典的日冕仪并不是最佳的：1）它们造成行星光子损失，这在仪器包括高光谱分辨率摄谱仪时特别成问题，2）一些像差（诸如ELT的缺失段）是动态的并且与静态日冕仪设计不兼容，3）将系外行星图像与用于光谱学的光纤耦合只需要在探测器的小区域上控制电场。这种仪器将受益于自适应工具，以在振幅和相位上调制波前。我们提出在光瞳平面中组合用于控制相位的可变形反射镜（DM）和数字微反射镜器件（DMD），由1920*1080微镜组成的阵列，能够在两个位置之间切换，以控制其幅度。如果DM在本领域中已经是公知的，特别是对于自适应光学应用，则DMD迄今尚未被充分考虑。在IPAG，我们目前正在组装一个名为CIDRE（用于系外行星定向成像的日冕仪）的测试平台，以开发，测试，校准和验证这两个组件与Lyot日冕仪的组合。自2022年3月以来，CIDRE已组装完成，尽管尚未安装Lyot coronagenum。最初的几个月一直致力于DMD的校准。自2022年5月起，它开始运行并用于测试动态振幅变迹冠状图（所谓的塑形瞳孔）。本文介绍了CIDRE实验台的建立和DMD获得的自适应形状瞳孔的第一个实验结果。
2022-09-13 astro-ph.IM
Coronagraph Experiment on Dark-hole Control by Speckle Area Nulling Method
在直接观测太阳系外行星的高对比度成像光学系统中，除了消除衍射光的归零日冕仪之外，还需要具有λ/10，000均方根精度的自适应光学来将散斑噪声降低到1 e-10水平。我们开发了散斑区域零化（SAN）方法作为一种新的黑洞控制算法，它能够控制散斑电场在一个广泛的区域迅速，尽管散斑零化的扩展，是强大的不依赖于光学模型。我们用单色光对SAN方法进行了验证实验，并成功地将面散斑的强度降低了4.4 e-2。
2022-04-21 astro-ph.IM
Speckle Temporal Stability in eXtreme Adaptive Optics Coronagraphic Images
限制高对比度成像的主要噪声源是由于准静态散斑的存在。散斑噪声来源于各种独立光源引起的波前误差，并根据其性质在不同的时间尺度上演化。对仪器误差引起的准静态散斑的理解对于寻找微弱的恒星伴星是至关重要的。仪器散斑平均为固定模式，可以在一定程度上进行校准，但它们的时间演化最终限制了这种可能性。本研究着重于准静态钉扎散斑现象的实验室证据和表征。具体来说，我们研究的相干放大的静态散斑的贡献，在科学图像中的噪声方差，通过其与准静态散斑的相互作用。在实验室中记录的自适应校正的coronagraphic图像的时间序列的分析，使得在直接和差分coronagraphic图像中的残留散斑图案的时间稳定性的表征。我们估计，被破坏的和快速发展的准静态散斑存在于系统中的埃/纳米级的影响静态散斑噪声的稳定性，在最终的图像后，电晕放电。准静态波前误差的时间演化呈现线性幂律，这可以用来在一阶模型的准静态散斑演化在高对比度成像仪器。
2012-03-22 astro-ph.IM
The Space Coronagraph Optical Bench (SCoOB): 11. Modeling and correction of chromatic aberrations
Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）；James C. Wyant College of Optical Sciences, University of Arizona（亚利桑那大学詹姆斯·C·怀安特光学科学学院）；Department of Physics, University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）
该研究针对SCoOB平台的色差问题，开发了解析与数值工具预测宽带对比度，并采用多传感波段隐式电场共轭技术，评估了升级后SCoOB的宽带对比度性能，为空间日冕仪的色差校正提供支撑。
2026-08-05 astro-ph.IM
Gratis Mitigation of Polarization Aberration Effects in Coronagraphic Dark Holes
Dept. of Climate and Space Sciences, University of Michigan（密歇根大学气候与空间科学系）
本文提出利用变形镜响应相关性，在控制一个强度分量时同步降低其他偏振像差分量，实现日冕仪暗洞中偏振像差的免费缓解。
2026-05-28 astro-ph.IM
Multi-Color Coronagraph Experiment in a Vacuum Testbed with a Binary Shaped Pupil Mask
我们在直接观测太阳系外行星（系外行星）的日冕仪研究和开发的背景下，使用真空室和原则上应在所有波长下工作的二元形状光瞳掩模进行了一些多波段日冕仪实验。这项工作的目的是证明，扣除点扩散函数（PSF）和多波段实验使用的二进制形状的光瞳掩模日冕将有助于提高对比度的观测系外行星。使用了棋盘形掩模，一种二进制形状的瞳孔掩模。通过在真空室中安装电晕放电光学器件、控制光具座的温度以及在真空室上覆盖隔热层来提高温度稳定性。我们通过减去通过冠状动脉造影获得的图像来评估PSF减法对高对比度观察的贡献。我们还进行了多波段实验，以证明使用中心波长为650 nm，750 nm，800 nm和850 nm的超辐射发光二极管（SLED）进行更真实的观察。用波长为632.8nm的He-Ne激光进行PSF相减后，对比度为1.3 × 10~（-9）。因此，通过减去PSF，对比度从原始对比度提高了大约两个数量级。在多波段实验中，我们在650nm、750nm、800nm和850nm波段分别获得了3.1 × 10 - 7、1.1 × 10 - 6、1.6 × 10 - 6和2.5 × 10 - 6的对比度。结果表明，与非日冕照相光学相比，每个波段内的对比度都得到了显着改善。我们证明了PSF减法对于提高冠状动脉的对比度是潜在有益的，并且这种冠状动脉与多波段光源的对比度产生显著的改善。
2011-05-11 astro-ph.IM
An H-band Vector Vortex Coronagraph for the Subaru Coronagraphic Extreme-Adaptive Optics System
矢量涡旋是最近在8米斯巴鲁望远镜上委托的斯巴鲁日冕极限-自适应光学（SCExAO）平台的日冕成像模式。这种多用途高对比度可见光和近红外（R至K波段）仪器不仅打算作为北半球的甚大望远镜级“行星成像仪”，而且还打算作为ELTS时代之前的技术演示试验台，特别强调小内工作角日冕照相能力。小IWA成像的优先考虑导致早期的设计选择，包括焦平面相位掩模日冕仪。在这方面，测试H波段矢量涡旋液晶聚合物波片提供给SCExAO，允许一对一的比较不同的小IWA技术在同一望远镜仪器，然后再考虑进一步的步骤。在这里，我们详细介绍了矢量涡旋日冕仪的概况，从它在SCExAO光学工作台上的安装和性能，到2016年底/2017年初极端AO状态下的天空结果。为此，我们还提供了一些最近的天空成像的例子，特别是高对比度的ADI检测的行星质量的同伴κ仙女座b，信噪比超过100达到在不到10 mn的曝光时间。
2017-12-06 astro-ph.IM physics.ins-det
The Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics Imager: First Results and On-Sky Performance
我们提出了新的斯巴鲁Coronagaphic极端自适应光学成像仪（SCExAO）的天空结果验证和量化的对比度增益，使关键组件：闭环coronagaphic低阶波前传感器（CLOWFS）和焦平面波前控制（“斑点归零”）。SCExAO将很快与一个高阶金字塔波前传感器相结合，该传感器将产生> 90%的斯特列尔比，并在小角距下实现10^6- 10^7的对比度，使我们能够在太阳系尺度上对气体巨行星进行成像。即将到来的仪器，如VAMPIRES，FIRST和CHARIS将扩大SCExAO的科学能力。
2013-07-15 astro-ph.EP astro-ph.IM
The Space Coronagraph Optical Bench (SCoOB): 8. end-to-end numerical modeling of the testbed to estimate the contrast limits
针对空间日冕仪光学平台（SCoOB）缺乏全通带对比度极限评估的问题，研究人员开展了端到端数值建模，纳入多类误差与反射因素，分析了不同波长及带宽下的对比度限制因素。
2025-09-02 astro-ph.IM
The Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics system: enabling high-contrast imaging on solar-system scales
斯巴鲁Coronagraphic Extreme自适应光学（SCExAO）仪器是一种多用途高对比度成像平台，旨在发现和详细表征系外行星系统，并作为ELT高对比度成像技术的测试平台。它是一个多波段仪器，利用600至2500纳米的光，可以直接对恒星宿主内部3 λ/D的系外行星进行日冕照相成像。波前传感和控制是SCExAO操作的关键。由Subaru的设施自适应光学系统提供低阶模式的部分校正，最终校正包括高阶模式，通过可见金字塔波前传感器和2000元件可变形反射镜的组合在下游实现。然后可以将良好校正的NIR（y-K波段）波前注入任何可用的日冕仪中，包括但不限于相位诱导振幅变迹和矢量涡旋日冕仪，这两者都提供低至1 λ/D的内部工作角。非共光路，低阶像差感测与日冕低阶波前传感器在红外（IR）。低噪声、高帧率的近红外探测器可实现主动散斑消除和相干差分成像，而HiCIAO成像仪和/或CHARIS积分场摄谱仪（2016年中期开始）中的HAWAII 2 RG探测器可进行更深的曝光和/或执行角度、光谱和偏振差分成像。可见光科学由两个干涉测量模块提供：VAMPIRES和FIRST，它们分别具有偏振和光谱测量能力，能够在可见光区域进行亚衍射极限成像。我们详细描述了仪器，并提出了初步的结果在天空和实验室。
2015-06-30 astro-ph.IM
Fully broadband vAPP coronagraphs enabling polarimetric high contrast imaging
我们提出了完全消色差矢量切趾相位板（vAPP）日冕仪的设计，实现低偏振泄漏解决方案和消色差分束，使宽带滤波器的观测。vAPP是光瞳平面光学器件，通过固有的消色差几何相位来诱导相位。我们讨论了宽带vAPP的各种实现方式，并对宽带vAPP电晕放电的所有组件设置了要求，以确保泄漏项不会限制1 E-5的原始对比度。此外，我们还讨论了基于液晶或石英/MgF 2组合的超消色差量子阱，以及几种偏振器的选择。由于（宽带）vAPP日冕仪的实现完全基于偏振技术，它可以很容易地扩展到提供偏振测量，通过在日冕仪光学系统之前添加另一个QWP，这进一步增强了恒星和偏振伴星之间的对比度。我们概述了几个偏振vAPP系统的设计，可以很容易地实现在现有的仪器，如SPHERE和SCExAO。
2018-11-24 astro-ph.IM
New concepts for calibrating non-common path aberrations in adaptive optics and coronagraph systems
非共路像差（NCPA）是自适应光学（AO）系统中的一个重要问题，它会在波前传感器（WFS）测量的波前和传输到科学探测器的真实波前之间引入偏差。当AO系统耦合到用于发现和表征太阳系外行星的日冕仪时，情况尤其如此，因为有用的行星信号可能会与NCPA产生的残留斑点相混淆。因此，补偿这些误差是最重要的，并且已经是一些理论研究和天空实验验证的范围。该通信提出了一个伪干涉仪安排的概念光学设计，适合于精确的NCPA校准，基于两个WFS实时合作。这一概念适用于经典成像和光谱学辅助AO，以及高对比度日冕仪寻找可居住的太阳系外行星。实际方面进行了讨论，如选择WFS和电晕类型，或对额外的硬件组件的具体要求，例如二向色分束器
2019-09-11 astro-ph.IM physics.optics
A virtual coronagraphic test bench for SHARK-NIR, the second-generation high contrast imager for the Large Binocular Telescope
在这篇文章中，我们提出了一个模拟器设想的概念研究的一个AO馈高对比度日冕照相成像仪。模拟器实现物理光学：复杂的扰动（电场）通过任何用户定义的光学训练以端到端的方式进行菲涅尔传播。大气残余像差的影响及其随时间的演化可以通过在输入中引入相位屏的时间序列来再现：然后通过共同添加瞬时PSF来生成合成图像。这使得可以高精度地研究AO校正对不同积分时间和观察条件下图像质量的影响。此外，通过方便地详细描述光学模型，用户可以轻松地实现任何冠状设置，并在任何位置引入光学像差。此外，生成多个图像可以允许在应用差分后处理算法（例如，角度差分成像）之后探索检测极限。该模拟器是在SHARK-NIR的设计框架内开发的，SHARK-NIR是为大型双目望远镜选择的第二代高对比度成像仪。
2018-08-02 astro-ph.IM
Adaptive Optics system of the Evanescent Wave Coronagraph (EvWaCo): optimised phase plate and DM characterisation
渐逝波日冕仪（EvWaCo）是一种消色差日冕仪掩模，在光谱域[600 nm，900 nm]范围内尺寸可调，将安装在泰国国家天文台。在这项工作中，我们提出了一个工作台的发展，以验证其极端自适应光学系统（XAO），包括一个DM 192 ALPAO变形镜（DM）和一个15 × 15夏克哈特曼波前传感器（SH-WFS）。在这个实验台上，湍流模拟使用旋转相位板在光瞳平面。通常，使用随机生成的相位屏幕来设计这样的组件。这样的单一实现不一定提供所需的结构功能。我们提出了一种设计印刷图案的解决方案，以确保光束具有严格和受控的Kolmogorov统计，并具有正确的2D结构函数。这对于控制实验条件以便将实验结果与数值模拟和预测进行比较至关重要。该工作台还用于使用54 x54 ALPAO SH-WFS对ALPAO DM的完整27 mm瞳孔进行深度放大。我们测量其影响函数的平均形状以及每个单个致动器的影响函数，以研究它们的分散性。我们研究的线性度的致动器振幅的命令，以及线性的影响函数的配置文件。我们还研究了致动器偏移以及在0命令的膜形状。该知识对于获得用于XAO控制回路的DM的前向模型是至关重要的。
2022-12-28 astro-ph.IM
The Subaru Coronagraphic Extreme AO project
高对比度日冕成像对于像斯巴鲁望远镜这样的具有中心遮蔽和厚蜘蛛叶片的望远镜来说是一项具有挑战性的任务。我们的团队目前正在组装一个极端的AO工作台，作为新委托的冠状成像仪HiCIAO的升级设计，解决这些困难。所谓的SCExAO系统结合了高性能的PIAA日冕仪和基于MEMS的波前控制系统，将用于斯巴鲁AO188系统的补充。我们提出并证明了两个关键的光学组件，抑制蜘蛛叶片，中心遮蔽和切趾的高对比度的冠状照相的光束，同时保持吞吐量和角分辨率的良好性能。
2009-05-01 astro-ph.IM
Speckle Control with a remapped-pupil PIAA-coronagraph
PIAA是一种现已得到充分证明的高对比度技术，其在恢复瞳孔以恢复经典成像能力之前，使用瞳孔的中间重映射进行高对比度冠状照相术（变迹）。本文介绍了第一次演示完整的散斑控制回路与这样的PIAA日冕。我们表明存在一套完整的重新映射光学（所谓的PIAA和匹配逆PIAA）是透明的波前控制算法。因此，可以采用简单的基于焦平面的波前控制算法，而不需要对重映射效应进行建模。使用斯巴鲁Coronagraphic极端AO（SCExAO）仪器斯巴鲁望远镜，我们表明，一个完整的PIAA-coronagraphic是兼容的一个简单的实现的散斑置零技术，并证明PIAA的好处，在小角度分离的高对比度成像。
2012-06-14 astro-ph.IM
Extreme coronagraphy with an adaptive hologram Simulations of exo-planet imaging
目标。我们提出了一种解决方案，以提高性能的日冕仪的检测系外行星。方法.我们数值模拟了几种日冕系统，目的是评估与自适应全息图获得的增益。结果本文介绍了用波前起伏为λ/20的变迹Lyot日冕仪观测到的恒星和行星之间的流量比（Fs/Fp）的探测极限。λ/100）的系数增加了10^3.4（分别为10^5.1）时配备全息图。结论.这项技术可以提供直接成像的exo-Earth在11秒差距的距离与6.5米的空间望远镜，如JWST的光学质量的HST。
2009-07-02 astro-ph.IM
Hybrid propagation physics for the design and modeling of astronomical observatories: a coronagraphic example
本文提出高斯光束分解（GBD）的传输矩阵形式化算法，将光线像差直接耦合进星冕仪物理光学模型，实现天文观测台一体化建模，模拟对比度达10^-11量级，验证了GBD在高对比度成像中的可行性。
2023-10-30 astro-ph.IM
Compensation of high-order quasi-static aberrations on SPHERE with the coronagraphic phase diversity (COFFEE)
专门用于高对比度成像的第二代仪器SPHERE不久将在欧洲甚大望远镜上运行。这样的仪器依赖于一个极端的自适应光学系统，它与一个抑制大部分衍射恒星光的日冕仪相结合。然而，日冕仪的性能受到准静态像差的强烈限制，这些像差在科学图像平面上产生长寿命的斑点，很容易被误认为是行星。因此，最终的性能受到波前传感器和科学相机之间不可避免的差分像差的限制，必须对其进行估计和补偿。本文采用COFFEE方法对SPHERE的准静态像差进行测量和补偿。COFFEE（用于太阳系外行星探测的日冕照相焦平面波前估计）包括将相位分集扩展到日冕照相成像，仅使用科学相机记录的两个焦平面图像来估计准静态像差，包括差分像差。在本文中，我们使用从SPHERE的红外探测器IRDIS记录的日冕图像来估计日冕上游的像差，然后使用SPHERE的极端自适应光学环路SAXO进行补偿。我们首先验证的能力COFFEE估计高阶像差估计校准的影响函数模式引入的上游的日冕。然后，我们使用COFFEE在原来的迭代补偿过程中，以补偿估计的像差，导致对比度改善的一个因素，从1.4到4.7之间变化的2l/D和15 l/D的IRDIS。补偿过程的性能也通过仿真进行了评估。实验结果和这些模拟之间的一个很好的匹配。
2014-09-08 astro-ph.IM
On-sky performance analysis of the vector Apodizing Phase Plate coronagraph on MagAO/Clio2
我们报告的性能矢量切趾相位板日冕仪，工作在波长范围为$2-5 μ$米，安装在MagAO/Clio 2在6.5米麦哲伦粘土望远镜在拉斯坎帕纳斯天文台，智利。日冕仪操纵光瞳中的相位产生三个光束，产生两个日冕点扩散函数（PSF）和一个微弱的泄漏PSF。通过液晶技术和偏振技术实现的固有消色差几何相位来施加相位图案。冠状光学元件是使用直写技术制造的，用于精确控制液晶图案，以及用于消色差的多扭曲延迟器。通过将线性相位斜坡集成到日冕相位图案中，使用单个光瞳平面光学器件创建两个分离的日冕PSF，这使得它坚固且易于安装在现有望远镜中。这两个日冕照相的PSF在恒星的每一侧都包含一个180 $^\circ$的黑洞，这些恒星的互补副本被用来校正靠近恒星的视晕。为了描述日冕的特征，我们收集了一个明亮的（$m_L=0-1$）附近恒星的数据集，观测时间为$\sim$ 1.5小时。通过旋转和最佳缩放一个PSF并从另一个PSF中减去它，我们看到$3.5 λ/D$的对比度提高了1.46个幅度。在3.9 $μ$ m处进行常规角度微分成像时，MagAO矢量变迹相位板冠状动脉在2 $λ/D$处提供8.3（$=10^{-3.3}$）的$5σ Δ$ mag对比度，在$3.5 λ/D$处提供12.2（$=10^{-4.8}$）的$5σ Δ$ mag对比度。
2017-02-14 astro-ph.IM
Phase-Occultation Nulling Coronagraphy
通过描述类地行星在宜居带中的特征来寻找生命是天文学的关键科学目标之一。本文提出了一种新的相位掩蔽干涉调零日冕测量方法。PO-NC方法采用干涉仪腔体内部的光束行走和自由形式的光学表面，以在每个干涉仪臂（光路）之间引入径向依赖的板尺度差，其在传输离轴场的同时以高对比度使中心恒星归零。该设计很容易在分段反射镜望远镜架构上实现，利用单个调零干涉仪来实现高吞吐量、小的内工作角（IWA）、六阶或更高的星光抑制和全离轴发现空间，这些功能的组合是其他日冕仪设计通常必须交易的。与以前的NC方法不同，PO-NC方法不需要光瞳剪切;这增加了吞吐量，并使其对轴上共模望远镜误差不太敏感，从而减轻了实现$\leq10^{-10}$对比度水平所需的天文台稳定性。天文台的操作也得到了简化，不再需要多个望远镜辊和剪切机来构建高对比度图像。PO调零器的设计目标类似于用于直接探测宜居带（HZ）地球外信号的其他日冕仪：在$\geq10$ %带通上，在IWA为$\leq3λ/D$时，与在可见光和近红外波段工作的大（$>10$ ~m）分段孔径空间望远镜进行$10^{-10}$量级的对比。这项工作提出了一个介绍的PO调零日冕方法的基础上，其可见调零日冕（VNC）的遗产和关系的径向剪切干涉仪。
2015-04-22 astro-ph.IM
RISTRETTO: coronagraph and AO designs enabling High Dispersion Coronagraphy at 2 lambda/D
RISTRETTO是将VLT仪器SPHERE和ESTERO耦合的原始想法的演变，旨在实现高色散日冕测量。RISTRETTO是一个访客仪器，它应该能够通过使用高对比度、高分辨率光谱技术，在反射光中表征附近系外行星的大气。它的目标是观测Prox Cen b和其他距离恒星约35 mas的行星，即λ = 750 nm处的2 λ/D。该仪器由极自适应光学、日冕积分场单元和衍射极限摄谱仪（R=140.000，λ =620-840 nm）组成。我们介绍了我们关于冠状动脉造影IFU和XAO系统的研究现状。第一个特别是基于PIAA切趾器的修改版本，允许在第一个衍射环上调零。我们提出的设计有可能达到> 50%的耦合和<1 E-4的对比度，在2lambda/D的中位视宁度条件。
2022-08-30 astro-ph.IM
Patterned liquid-crystal optics for broadband coronagraphy and wavefront sensing
用于液晶图案的直接写入技术允许制造固有宽带的极端几何相位图案化冠状图，例如矢量切趾相位板（vAPP）。我们目前的天空数据的双光栅vAPP操作从2-5 $μm$与360度黑洞和减少泄漏项$\sim 10^{-4}$。我们报告了一种新的液晶设计，用于SCExAO的光栅vAPP，其工作范围为1-2.5 $μm$。此外，我们提出了波长选择性vAPP，其在特定波长范围内工作，并在其他波长下传输未变迹的光。最后，我们提出的几何相位图案的先进实现的WFS（如泽尔尼克型），使只有通过这种液晶技术。
2017-09-28 astro-ph.IM physics.ins-det
Electric Field Conjugation for Ground Based High-Contrast Imaging: Robustness Study and Tests with the Project 1640 Coronagraph
电场共轭（EFC）算法在数值模拟和实验室实验中均显示出去除高对比度成像测量中散射星光的前景。为了准备部署EFC使用地面望远镜，我们调查的EFC的响应无法解释的偏差从一个理想的光学模型。我们探索的线性性质的算法，通过评估其响应的光学模型中的一系列不准确性，通常存在于真实的系统。我们发现，该算法是特别敏感的无响应变形镜（DM）致动器，错位的Lyot停止，和错位的焦平面掩模。与望远镜预期的值相比，振动和DM配准似乎不那么令人担忧。我们量化如何准确地必须模拟这些核心日冕成分，以确保成功的EFC校正。我们的结论是，虽然DM的条件可以限制对比度，EFC仍然可以用来提高高对比度成像观察的灵敏度。我们的研究结果已经通知了一个完整的EFC实施的发展，使用项目1640日冕在帕洛玛天文台。虽然专注于一个特定的工具，我们的结果是适用于许多coronagraphs，可能有兴趣采用EFC。
2017-10-18 astro-ph.IM
Design and dynamics experiment of filter wheel mechanism of space coronagraph
本文设计了一种紧凑型滤光轮机构，用于满足空间日冕仪多谱段成像的高稳定性需求，通过小模数蜗轮蜗杆实现高刚性和反向自锁功能，并通过实验验证其精度和可靠性。
2025-12-04 astro-ph.IM
Status of predictive wavefront control on Keck II adaptive optics bench: on-sky coronagraphic results
用于地面高对比度成像（HCI）的自适应光学（AO）系统的行为决定了仪器的可实现对比度。在大气的相干时间比AO系统的速度短的条件下，伺服滞后误差成为AO系统的主要误差项。当AO系统测量波前误差并随后应用校正（总共花费1到2毫秒）时，望远镜上方的大气湍流已经改变。除了降低斯特列尔比之外，伺服滞后误差还导致沿日冕图像中主导风矢量方向的散斑积聚，严重限制了小角度间隔处的对比度。缓解这个问题的一个策略是预测湍流在延迟上的演变。我们的预测波前控制算法在均方意义上最大限度地减少了延迟，并已在Keck II AO工作台上实施。在本文中，我们报告我们的算法的最新成果，并讨论更新的算法本身。我们探讨如何调整各种过滤器参数的基础上，白天的实验室测试和天空测试。我们表明减少剩余均方波前误差的预测相比，泄漏积分器上实现凯克。最后，我们提出了对比度的改善，白天和天空测试。利用Keck的NIRC 2仪器的L波段涡旋日冕仪，我们发现在3~ $λ/D$的分离处，对比度增益为2.03，在更大的分离处（4-6~ $λ/D$），对比度增益可达3。
2021-08-19 astro-ph.IM
Demonstration of simultaneous PIAA- coronagraphy and wavefront sensing using a single metasurface-based focal-plane optic
Leiden University（莱顿大学）；University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台昴星团望远镜）；National Institutes of Natural Sciences（自然科学研究机构）；Northrop Grumman Corporation（诺斯罗普·格鲁曼公司）；Draper Laboratory（德拉珀实验室）；Kirtland Air Force Base（基尔兰空军基地）；Durham University（杜伦大学）
本研究制备了混合超表面焦平面光学元件，可在H波段两个中间波段滤光片分别充当复杂掩模日冕仪与泽尼克波前传感器，地面测试验证了其波前传感及日冕观测的功能。
2026-08-26 astro-ph.IM
Standard FITS template for simulated astrophysical scenes with the WFIRST coronagraph
WFIRST日冕仪的科学调查小组（SIT）已经开始研究该仪器是否能够直接对来自系外行星的反射光进行成像，其对比度可降至恒星通量的10^-9。在这些高对比度的点源的检测需要产量估计和详细的建模的行星系统的图像，因为它通过望远镜的光学传播。虽然SIT可能会生成定制的天体物理场景，但通过内部散斑场传播的集成模型通常是在JPL完成的。在本白皮书中，我们提出了一种标准文件格式，以确保在制作原始天体物理场景的人员和将这些场景纳入其光学建模的JPL建模人员之间建立单一的分发系统。在其核心，我们的自定义文件格式使用FITS文件，并结合了包装天体物理场景的标准。这包括行星和恒星点源的光谱和天体测量信息，黄道光和可能作为污染物出现的河外源。坚持这样一个统一的数据分布格式是必要的，因为它确保了SIT和JPL建模人员之间的无缝工作流程，以实现理解WFIRST日冕仪的限制的目标。
2017-06-08 astro-ph.IM
Capabilities of ACAD-OSM, an active method for the correction of aperture discontinuities
未来天基和地基望远镜的孔径几何形状日益复杂，将限制下一代日冕仪对系外行星进行高对比度成像的性能。我们在这里提出了一种新的闭环优化技术，使用两个可变形反射镜来校正复杂孔径对日冕性能的影响，替代我们小组以前开发的ACAD技术。这种技术，ACAD-OSM，允许使用任何设计用于连续孔径的日冕仪，具有复杂的，分段的孔径，保持高性能的对比度和吞吐量。我们展示了这种技术在几种瞳孔几何形状（分段LUVOIR型孔径，WFIRST，ELTs）上的能力，为此我们使用几种可变形镜设置（尺寸，致动器数量，它们之间的间隔），coronagraphs（变迹瞳孔Lyot和涡旋coronagraphs）和光谱带宽获得了高对比度水平，这将有助于我们为未来的coronagraphic仪器提出建议。我们表明，这种主动技术的处理，没有任何修改的算法，改变或未知的光学像差或不连续性的瞳孔，包括光学设计失调，丢失的片段和相位误差。
2017-11-16 astro-ph.IM
Performance and sensitivity of vortex coronagraphs on segmented space telescopes
在围绕附近恒星运行的类地系外行星的大气中探测分子物种需要一个光学系统，该系统可以抑制星光，并在小角度间隔时最大限度地提高对微弱行星信号的灵敏度。在分段孔径空间望远镜上实现足够的对比度性能是特别具有挑战性的，这是由于在望远镜内来自光瞳中的振幅和相位不连续性的不希望的衍射。切趾涡旋日冕仪是一种很有前途的解决方案，理论上可以满足未来分段空间望远镜高对比度成像的性能需求。我们调查的灵敏度切趾涡coronagraphs预期的像差，包括段共相位误差活塞和倾斜/倾斜以及其他低阶和中间空间频率像差。日冕的设计和相关的望远镜的要求确定概念HabEx和LUVOIR望远镜设计。
2017-08-19 astro-ph.IM
Speckle lifetime in XAO coronagraphic images: temporal evolution of SPHERE coronagraphic images
高对比度成像中噪声的主要来源是不随时间平均的缓慢演变的散斑的存在。因此，点扩散函数（PSF）的时间稳定性对于用极端自适应光学（xAO）仪器达到高对比度至关重要。了解PSF的演变时间尺度和驱动散斑变异的关键参数是什么，可以设计一个最佳的观测策略和数据简化技术，以校准仪器像差，揭示微弱的天体物理源。我们用VLT上的SPHERE（光谱偏振仪高对比度系外行星研究仪器）获得了HR 3484的一系列52分钟、AO校正、日冕遮蔽、高节奏（1.6Hz）、H波段的图像。这是来自xAO仪器的独特数据集，用于研究其在短至1秒和长至数十分钟的时间尺度上的稳定性。我们发现不同的时间制度的去相关。我们发现，残差从大气湍流诱导一个快速的，部分解相关的PSF在几秒钟内，在过渡到一个政权与时间的线性解相关，在每秒百万分之几十（ppm/s）的速率。我们分析了这种去相关的空间依赖性，在良好的校正半径的自适应光学系统，并表明，线性去相关是更快地在短的分离。最后，我们研究了到子午线的距离对去相关的影响。
2018-07-01 astro-ph.IM
XAO-assisted coronagraphy with SHARK NIR: from simulations to laboratory tests
几个专用于探测和表征系外行星的极端自适应光学（XAO）系统目前正在8-10米级望远镜上运行。日冕仪通常用于这些设施中，以拒绝观察到的恒星的衍射光，并使其星周环境的直接成像和光谱学成为可能。SHARK-NIR是一种将在大型双目望远镜（LBT）上使用的日冕照相机。经过广泛的模拟活动，SHARK-NIR团队选择了一套在仪器中实施的日冕技术，以满足科学要求。总之，高斯Lyot日冕仪是服务于所有需要场稳定和适度对比度的科学案例的选择。在光瞳稳定模式下搜寻系外行星的观测可以利用三个成形光瞳掩模（SPC）和一个四象限相位掩模（Four-Quadrant Phase Mask）日冕仪。SPC的设计是为了在靠近恒星的小视场内实现高对比度，并且对图像和瞳孔抖动具有鲁棒性。该传感器可以访问整个科学FoV（18“x18”），并在理想条件下（高斯特列尔比）提供出色的性能，但性能仍然很好，无论是靠近还是远离恒星，即使在较低的斯特列尔和适度的振动。采购阶段结束后，冠状掩模被运送到我们的实验室，我们开始在光学工作台上测试其性能，并定义将在我们的清洁室中最终集成仪器时使用的对准程序。在这篇文章中，我们描述了我们在实验室中使用SHARK-NIR日冕仪进行的测试。我们测量了每种技术在非常高的斯特列尔条件下可实现的对比度，并定义了增强集成程序。
2020-11-25 astro-ph.IM
Coronagraphic Low Order Wave Front Sensor : post-processing sensitivity enhancer for high performance coronagraphs
通过直接成像检测和表征系外行星需要设计成在小角度分离时提供高对比度的日冕仪。为了实现这一点，精确控制低阶像差，如指向和聚焦误差，对于优化日冕抑制和避免科学图像中系外行星光和日冕泄漏之间可能的混淆至关重要。模拟和实验室原型已经表明，使用反射焦平面环的单个散焦图像的日冕低阶波前传感器（CLOWFS）可以用于将倾斜控制到10^{-3} lambda/D的精度。本文表明，CLOWFS获得的数据也可以用于后处理，以校准剩余的日冕泄漏的科学图像。同时使用CLOWFS相机和科学相机的系统中，我们量化的方法的准确性和它的能力，成功地消除光由于低阶误差从科学图像。我们还报告了CLOWFS在斯巴鲁Coronagrapic Extreme AO（SCExAO）系统上的实施和性能及其预期的天空性能。在实验室中，在类似于后自适应光学光束中遇到的干扰水平的情况下，CLOWFS后处理已经实现了散斑校准到原始散斑水平的1/300。这比使用不依赖于CLOWFS的理想化PSF减法所能完成的要好大约40倍。
2011-12-13 astro-ph.IM
Progress toward a demonstration of high contrast imaging at ultraviolet wavelengths
针对HWO紫外日冕测量挑战，通过建模、高分辨率计量及SCoOB真空测试台演示，推进紫外高对比度成像技术。
2025-09-11 astro-ph.IM
Ground-based adaptive optics coronagraphic performance under closed-loop predictive control
系外行星Proxima b的发现突出了下一代巨型分段镜望远镜（GSMTs）的潜力，可以通过直接成像来表征围绕附近恒星运行的地球-潜在的可居住行星。这将需要继续开发和实施优化的自适应光学系统，为GSMT上的日冕仪供电。这种发展应在理解大气湍流所施加的基本限制的基础上进行。在这里，我们试图解决这个问题，在一个闭环AO系统计算日冕后对比度的半分析框架。我们这样做的时间功率谱的傅立叶基础计算假设冻结流湍流开始，然后应用闭环传递函数。我们包括一个简单的预测控制器的好处，我们可以提供超过1400倍的增益在原始PSF对比度在1 $λ/D$明亮的恒星，和超过30倍的增益在一个I = 7.5等星，如比邻星。更复杂的预测控制有望进一步改善这一点。假设光子噪声限制的观测技术，如高色散日冕，这些增益的原始对比度将减少积分时间相同的大因素。因此，预测控制大气湍流应被视为使地面望远镜能够确定类地行星特征的关键技术之一。
2017-12-19 astro-ph.EP astro-ph.IM
On-sky performance and recent results from the Subaru coronagraphic extreme adaptive optics system
我们描述了目前的斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学（SCExAO）仪器上的斯巴鲁望远镜在夏威夷茅纳基亚的天空性能。SCExAO正在继续提高其AO性能，为明亮的恒星提供超过0.9的H波段Strehl比率。我们描述了SCExAO波前控制的新进展，这些进展导致光学中更稳定的校正波前和衍射限制成像，修改代码以更好地处理CHARIS内的读取噪声抑制，以及CHARIS内的分光光度精度和准确度测试。我们概述了CHARIS数据处理管道中输出出版级数据产品的步骤。最后，我们注意到最近和即将到来的科学成果，包括新的直接成像系统和多波长的发现，行星形成盘的更深入表征，以及即将到来的技术进步，这将提高SCExAO的科学能力。
2020-12-09 astro-ph.EP astro-ph.IM
Predictive wavefront control on Keck II adaptive optics bench: on-sky coronagraphic results
用于地面高对比度成像（HCI）的自适应光学（AO）系统的行为决定了仪器的可实现对比度。在大气的相干时间比AO系统的速度短的条件下，伺服滞后误差可以成为AO系统的主要误差项。当AO系统测量波前误差并随后应用校正（通常总共花费一毫秒或几毫秒）时，望远镜上方的大气湍流已经改变，导致伺服滞后误差。除了降低斯特列尔比之外，伺服滞后误差还导致沿日冕图像中主导风矢量方向的散斑积聚，严重限制了小角度间隔处的对比度。缓解该问题的一种策略是预测湍流在延迟时间上的演变。我们的预测波前控制算法最大限度地减少，在均方意义上，波前误差的延迟，并已实施的凯克II AO工作台。在本文中，我们报告我们的算法的最新结果，并讨论更新算法本身。我们探讨如何调整各种过滤器参数的基础上白天的实验室测试和天空测试。我们表明，减少在剩余均方波前误差的预测相比，泄漏积分器（凯克的标准控制器）上实现凯克为三个单独的夜晚。最后，我们首次提出了白天和天空测试的对比度改进。使用凯克的NIRC 2仪器的L波段涡旋日冕，我们发现在3 λ/D的分离处的对比度增益高达2，并且对于更大的分离（3-7 λ/D）高达3。
2022-05-27 astro-ph.IM
Characterizing Vibrations at the Subaru Telescope for the Subaru Coronagraphic Extreme Adaptive Optics instrument
振动是地基仪器中图像退化的主要来源，特别是对于高对比度成像仪器。振动降低了自适应光学系统提供的校正质量，模糊了科学图像，降低了大多数科学模块的灵敏度。我们研究了振动使用斯巴鲁Coronagraphic极端自适应光学（SCExAO）仪器在斯巴鲁望远镜，因为它是最振动敏感的系统安装在望远镜上。我们观察到所有目标的振动，通常在低频率，低于10赫兹。使用望远镜上的加速度计，我们证实这些振动是由望远镜本身引入的，而不是仪器。经确定，它们与望远镜驱动系统编码器的俯仰角有关，包括高度和方位角，频率与望远镜的旋转速度成比例地变化。另一个强烈的振动被发现在望远镜的高度轴，在过境的目标，当高度旋转速度低于0.12 arcsec/s的时间。这些振动被望远镜的10赫兹控制回路放大，特别是在4到6赫兹之间的区域。在这项工作中，我们证明了一个准确的表征的频率的望远镜振动只使用坐标-赤经和赤经-的目标，并提供了一种手段，我们可以预测他们的任何望远镜指向。这将是一个强大的工具，可以使用更先进的波前控制算法，特别是预测控制，使用有关干扰的信息来计算最佳校正。
2018-09-21 astro-ph.IM
Zernike Mode Sorting with Vortex Phase Filters: Perfect Coronagraphs and Ideal Wavefront Sensors
本文提出一种基于涡旋相位滤波器的泽尼克模式排序架构，可实现无损无串扰的波前传感与日冕仪，达到量子灵敏度极限，助力系外行星高对比度成像。
2025-10-24 astro-ph.IM physics.optics
Focal Plane Wavefront Sensing using Residual Adaptive Optics Speckles
光学缺陷、未对准、像差甚至灰尘会显著限制高对比度成像系统（如日冕仪）的灵敏度。在光瞳中的上游可变形反射镜（DM）可以用来校正或补偿这些缺陷，以提高Strehl比或抑制残留的日冕晕。在科学相机的星光晕的相位和振幅的测量是必不可少的，以确定DM形状，补偿任何非公共路径（NCP）波前误差。提出了利用DM位移波纹在空间日冕仪焦平面上产生探测散斑和反晕散斑的方法，并在实验室中得到了成功的验证。我们提出的理论和第一次在天空演示的技术来测量复杂的晕使用快速变化的残留大气散斑在6.5米MMT望远镜使用Clio中红外相机。利用自适应光学系统的波前传感器（WFS）测量来估计剩余波前，从而近似计算出快速演化的散斑晕的相位和振幅。当与相对较短的同步科学相机图像相结合时，复杂的散斑估计可以用于干涉分析图像，从而估计包括NCP效应的静态衍射晕。在一个运行系统中，这些信息可以被连续地收集，并用于迭代地校正准静态NCP误差或抑制不完美的日冕晕。
2013-03-03 astro-ph.IM
MIRAC-5 on the MMT with MAPS: annular groove phase mask N-band coronagraphic upgrade
本文介绍 MIRAC-5 在 MMT 望远镜上利用 MAPS 的 N 波段日冕仪升级，包括 AGPM 表征、Lyot 光阑优化及 QACITS 控制，旨在提升系外行星成像对比度。
2025-08-11 astro-ph.IM
Simulating the efficacy of the implicit-electric-field-conjugation algorithm for the Roman Coronagraph with noise
针对Roman日冕仪高阶波前控制的计算复杂性，本文模拟了无需光学模型的隐式EFC（iEFC）算法在HLC和SPC-WFOV两种模式下的效能，并在单色及含多种噪声的宽带条件下验证了其作为EFC替代方案的可行性。
2023-09-08 astro-ph.IM
SCALES for Keck: Optical Design
SCALES是一个高对比度的红外日冕成像仪和积分场摄谱仪（IFS），将部署在W.M.后面。凯克天文台自适应光学系统。反射式光学设计允许在大波长范围（1.0 - 5.0微米）上进行衍射限制成像。与小透镜重新格式化器（“slenslit”）耦合的基于微透镜阵列的IFS允许在低（R = 35 - 250）和中等（R = 2000 - 6500）光谱分辨率下进行光谱分析。大波长范围、衍射极限性能、高对比度冠状照相和低温操作提出了独特的光学设计挑战。我们提出了完整的SCALES光学设计，包括性能建模和分析以及制造。
2022-08-24 astro-ph.IM
The space coronagraph optical bench (SCoOB): 4. vacuum performance of a high contrast imaging testbed
SCoOB测试台利用液晶矢量涡旋波片和952致动器变形镜，在真空环境中通过隐式电场共轭技术实现了高达2.2×10^-9的高对比度成像性能。
2024-06-27 astro-ph.IM
Implementation and Characterization of the Vector Vortex Coronagraph on the SEAL Testbed
本研究在SEAL光学测试台上实现并表征了矢量涡旋日冕仪支路，结合ZWFS实测数据优化仿真以评估对比度限制，为后续用对比度衡量波前控制技术性能提供了实验基础。
2024-08-12 astro-ph.IM
High contrast experiment of an AO-free coronagraph with a checkerboard pupil mask
高对比度日冕仪有望为直接观测太阳系外行星提供一种有希望的方法。我们提出了我们的实验室实验的最新结果，调查“刚性”日冕与二进制形状的棋盘式光瞳掩模，这应该提供一个高度稳定的解决方案，望远镜没有自适应光学（AO）的波前校正在空间任务。这项工作的主要目的是研究日冕仪的稳定性，并证明其性能没有自适应波前校正。需要估计原始对比度和点扩散函数（PSF）减法的增益。对比度的限制因素也很重要。设计了一种棋盘型二元形状光瞳掩模。该掩模由玻璃衬底上的铝膜组成，使用纳米制造技术与电子束光刻技术制造。仔细评估coronagraphic性能，包括PSF减法，在空气中使用开发的面具。通过对所有观察到的暗区进行面积平均，原始冠状图像的对比度达到$6.7 \times 10^{-8}$。PSF减影后，对比度达到$6.8 \times 10^{-9}$。散斑是贯穿原始图像和PSF减影图像两者的暗区域的主要限制因素。无AO的PSF减影的刚性冠状动脉造影是实现高对比度观察的有用方法。讨论了刚性日冕仪在宇宙学和天体物理学空间红外望远镜（SPICA）和其他平台上的应用。
2011-08-16 astro-ph.IM
Extinction controlled adaptive phase-mask coronagraph
上下文相位掩模日冕照相在内工作角和发现空间方面具有优势。然而，它仍然受到诸如对倾斜误差和色差的敏感性的缺点的困扰。本文提出了一种基于自适应相位掩模的偏振干涉调零恒星日冕仪。目标。我们的概念旨在动态地和消色差地优化电晕管的调零效率，使其更容易受到快速低阶像差（倾斜误差，焦点等）的影响。方法.我们进行了数值模拟，以证明所提出的方法的价值。主动控制系统将校正图像不稳定性对相消干涉的有害影响。掩模在尺寸、相位和振幅方面的适应性还补偿掩模本身的制造误差，并且潜在地补偿色彩效应。液晶特性用于提供相位掩模周围的环形的可变透射，而且还通过将偏振旋转180度来实现PSF的核心中的消色差π相移。结果我们开发了一个新的概念，并使用数值模拟显示其实际优势。相位掩模日冕的这种新的自适应实现可以有利地用于当前和下一代自适应光学系统，从而在不损害对比度的情况下实现小的内部工作角。
2012-10-28 astro-ph.IM
