外掩星陆地行星探测日冕仪：模拟与灵敏度

天文界正在积极研究多种用于空间和地面直接探测与表征系外类地行星的日冕仪技术。典型日冕仪具有内部成形焦平面和/或瞳孔平面掩星板，通过阻挡和/或衍射星光来提高行星相对于其母星的对比度。过去的研究表明，任何内部技术都受限于对振幅、相位（波前）和偏振进行精妙感知与控制的能力——这需要苛刻的光学要求。一种替代且有前景的技术是在望远镜前方一定距离处放置星罩，即外部掩星器。该星罩在星光进入望远镜之前将其大部分抑制——将光学要求放宽至常规望远镜的水平。虽然这是一种旧技术，但近期人们认识到圆对称渐变渐晕器可以很好地由成形二元掩星板近似。事实上，已设计出最优形状，可在实现比传统日冕仪更小的工作内角的同时保持高有效通量，使较小口径望远镜能够达到相同的日冕仪分辨率和类似的灵敏度。本文报告了我们对外部掩星器的持续建模、模拟与优化工作，并给出了关于花瓣数量和形状误差、光谱通带、菲涅尔传播精度等方面的灵敏度结果，同时给出了实口径和分段口径望远镜的结果，并讨论了掩星器相对于望远镜位置的获取与感知。