高对比度成像系统中校正残余大气色散的高精度技术
天体物理仪器与方法
2016-11-09 v2
摘要
系外行星的直接探测和光谱学需要高对比度成像。特别是对于位于宿主恒星小角距离处的宜居系外行星，必须采用能高效抑制星光的小内工作角 (IWA) 日冕仪。这些日冕仪反过来需要仔细控制波前，这直接影响其性能。对于地面望远镜，大气折射也是一个重要因素，因为它会导致点扩散函数 (PSF) 的涂抹，使得日冕仪无法再有效抑制。传统上，大气折射通过大气色散补偿器 (ADC) 进行补偿。ADC 控制依赖于大气的先验模型，其参数仅基于望远镜的指向，这可能导致补偿不完美。对于像 Subaru 日冕仪极端自适应光学 (SCExAO) 系统这样采用极小 IWA 日冕仪的高对比度仪器，折射引起的 PSF 涂抹在科学波段必须小于 1 mas 才能达到最佳性能。在本文中，我们展示了首次对残余大气色散的在轨测量和校正。大气色散直接从科学图像中测量，使用人为引入的散斑自适应网格作为诊断，反馈给望远镜的 ADC。利用我们当前的设置，我们能够将初始残余大气色散从 18.8 mas 降低到宽带光（y 波段至 H 波段）下的 4.2 mas，以及在仅 H 波段下的 1.4 mas。这项工作对于即将到来的极大型望远镜 (ELTs) 尤为相关，这些望远镜需要精细控制其 ADC 以发挥其全部高对比度成像潜力。
引用
@article{arxiv.1608.07252,
title = {A high precision technique to correct for residual atmospheric dispersion in high-contrast imaging systems},
author = {P. Pathak and O. Guyon and N. Jovanovic and J. Lozi and F. Martinache and Y. Minowa and T. Kudo and H. Takami and Y. Hayano and N. Narita},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.07252},
year = {2016}
}
备注
8 Pages, 10 figures, accepted to PASP