1.2 lambda/D 高对比度日冕仪成像低阶波前传感器的实验研究
天体物理仪器与方法
2015-06-17 v1
摘要
高对比度成像将是未来极大望远镜 (ELT) 面临的一项挑战，因为其振动会产生低阶像差（主要是倾斜/平移），从而降低 1.2 lambda/D 及以上的日冕仪性能。低阶波前传感器 (LOWFS) 对于测量和控制这些像差至关重要。NASA 艾姆斯研究中心目前正在开发一个模拟星光抑制系统的实验装置，其中包括一个以 500 Hz 实时控制倾斜/平移模式的 LOWFS。该 LOWFS 使我们能够将倾斜/平移扰动降低至 1e-3 lambda/D rms，将之前的对比度提高了一个数量级，在 1.2 至 2 lambda/D 之间达到 8e-7。目前正实施线性二次高斯 (LQG) 控制器，通过减少残余振动来进一步改善这一结果。该测试平台是为 EXCEDE 任务（系外行星 circumstellar 环境与盘探测器）开发的，该任务已被 NASA 选中进行技术开发，旨在研究系外行星系统的形成、演化和架构，并表征恒星宜居带内的 circumstellar 环境。它由一台配备相位诱导振幅变迹日冕仪 (PIAA-C) 的 0.7 m 望远镜和一个 2000 单元 MEMS 变形镜组成，能够在 1.2 lambda/D 处实现 1e-6 的原始对比度，在 2 lambda/D 以上实现 1e-7 的原始对比度。尽管该测试平台模拟的是空间条件，但其 LOWFS 的设计与 Subaru 望远镜上的 SCExAO 仪器相同，两者面临类似的问题。实验结果表明，无论是为了实时控制还是后处理，无论是在空间还是地面望远镜上，充分了解低阶扰动都是高对比度成像的关键资产。
引用
@article{arxiv.1310.4902,
title = {Experimental study of a low-order wavefront sensor for a high-contrast coronagraphic imager at 1.2 lambda/D},
author = {Julien Lozi and Ruslan Belikov and Glenn Schneider and Olivier Guyon and EugenePluzhnik and Sandrine J. Thomas and Frantz Martinache},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.4902},
year = {2015}
}
备注
8 pages, 10 figures, proceeding of the AO4ELT3 conference, Florence 2013