光学干涉仪中混合干涉条纹的解耦：理论与应用

光学干涉成像能够以极高的角分辨率进行天文观测。成像所需的光学信息（如光程差和可见度）很容易从两束光结合产生的条纹中提取。当孔径多于两个时，像面干涉图案成为间距和方向越来越难以区分的条纹混合物。几十年来，从由许多孔径组成的干涉仪阵列获取双孔径条纹的最先进方法一直局限于使用体光学元件的成对组合。在此，我们推导并演示了一种条纹解耦理论，该理论能够在不使用任何光学元件的情况下，将N个孔径的干涉图案数字转换为N(N-1)/2条成对条纹，从而为干涉仪提供了直接的信息获取方法。我们通过模拟和实验演示了该技术的应用，表明该理论可用于同时感知活塞并确定所有组合孔径的单独可见度。此外，我们使用所提出的理论对一个1.5米的分段平面望远镜进行相位对准，证明了其对工程实施的有效性。该理论不仅可以通过提供简化由多孔径系统产生的干涉输出的卓越能力来使光学成像受益，还可以使基于干涉测量的测量受益。