高对比度成像：基于高斯孔径瞳态光罩（GAPM）

高斯孔径瞳态光罩（GAPM）在理论上可以实现直接成像日系恒星周围的 extrasolar 行星所需的对比度。我们概述了设计、制造和测试 GAPM 的过程，特别是用于当前望远镜以及位于麦克逊山 100 英寸望远镜上的宾州州近红外成像与光谱仪（PIRIS）。我们发现初始原型观测相当成功，在不阻塞中心天体光线的情况下，实现了与传统 Lyot 星形光环相似的对比度，适用于发现附近年轻日系恒星类天体的微弱伴星。在实验室中，我们能够较好地再现预期的点扩散光斑（PSF），并通过单一孔径设计实现约 $4 \times 10^{-5}$ 的对比度，有效距离为 $10\lambda/D$。我们发现，光罩制造过程中小偏差以及大气纠正不足是导致这些水平下对比度退化的最主要因素。