用于改进涡旋日冕仪高对比度成像的Lyot平面相位掩模

涡旋日冕仪是一种光学仪器，可精确去除轴上星光，从而在小角距离下实现高对比度成像，为直接探测和表征系外行星及星周盘提供关键能力。具有孔径遮挡（如副镜和蜘蛛支撑结构）的望远镜需要先进的日冕仪设计以提供充分的星光抑制。我们为涡旋日冕仪引入了一种纯相位Lyot平面光学元件，可在具有复杂孔径的望远镜上提供改进的对比度性能。描述并比较了针对欧洲极大望远镜（E-ELT）的潜在解决方案。添加Lyot平面相位掩模将残余星光从像平面某一区域移开，从而降低恒星噪声并提高对离轴伴星的灵敏度。该相位掩模使用迭代相位恢复算法计算。数值上，对于角位移小至 $4~\lambda/D$ 的伴星，在E-ELT型孔径下我们实现了 $10^{-6}$ 量级的对比度。即使存在像差，预期性能也优于单独使用传统涡旋日冕仪或优化的瞳平面相位元件。