在Subaru/SCExAO上利用矢量切趾相位板进行空间线性暗场控制的首个天空演示

目前限制用于系外行星探测的高对比度成像观测的关键噪声源之一是准静态散斑。准静态散斑源于缓慢演化的非共路像差（NCPA）。本工作的目的是展示空间线性暗场控制（LDFC）的概念验证型天空演示。LDFC的最终目标是利用科学图像作为附加波前传感器来处理NCPA，从而稳定点扩散函数（PSF）。我们将空间LDFC与Subaru望远镜的Subaru日冕极端自适应光学系统上的非对称光瞳矢量切趾相位板（APvAPP）相结合。在本文中，我们报告了首次成功的LDFC原理验证天空测试结果。我们给出了两类情形下的结果：（1）校正仪器误差与大气残差，以及变形镜上人为引入的静态像差；（2）仅校正大气残差与仪器像差。当在DM上引入人为静态波前像差时，我们发现LDFC可在暗穴中将原始对比度提升$3$--$7$倍。在这些测试中，残差波前误差从$\sim$90 nm降至$\sim$40 nm RMS，减少了$\sim$50 nm RMS。在仅存在残差大气波前误差与仪器像差的情形下，我们表明LDFC能够抑制时标为$<0.1$--$0.4$ Hz的演化像差。我们发现，对于2.5、5.5和8.5 $\lambda/D$处的空间频率区间，在$10^{-2}$ Hz处的功率分别降低了约20、7和4倍。本工作所呈现的结果表明，LDFC是一项有望实现新一代极大望远镜高对比度成像目标的技术。