宽带矢量切趾相位板日冕仪的性能表征

直接成像邻近恒星周围行星的主要挑战之一是抑制来自主星的衍射晕。日冕仪是一种角度滤波器，用于抑制这种衍射晕。切趾相位板 (APP) 日冕仪通过反对称图案修改光瞳面相位，从而在 2 到 7 $\lambda$/D 的 180 度区域内抑制衍射，并在该区域实现$10^{-4}$的平均原始对比度，且独立于系统的 tip-tilt 稳定性。目前使用经典相位技术实现的 APP 日冕仪在带宽和抑制区域几何形状（即仅在恒星的一侧）方面受到限制。在本文中，我们展示了矢量-APP (vAPP)，其相位图案通过图案化液晶的取向来实施。根据圆偏振态进行分束会产生两个互补的点扩散函数 (PSFs)，两侧均有暗孔。我们开发了一种原型 vAPP，它由三层扭曲液晶层堆叠而成，带宽为 500-900 nm。我们利用光瞳面图案的重建及随后的 PSF 结构来表征该器件的特性。通过在交叉和平行偏振片之间对光瞳成像，我们重建了 vAPP 的快轴图案、透射率和延迟，并将其作为 PSF 模型的输入。该模型包含了实验室设置的像差，并与测量的 PSF 相匹配，显示出在 135 度楔形区域内、2 到 7 $\lambda$/D 之间的原始对比度为$10^{-3.8}$。vAPP 日冕仪相对易于制造，可与宽带四分之一波片和沃拉斯顿棱镜一起安装在高对比度成像仪器的光瞳轮中。制造技术允许在暗孔内应用具有更深对比度的相位图案，并为相位操纵日冕仪实现了前所未有的光谱带宽。