MagAO-X上实现PIAACMC：相位诱导幅度抑制复合遮光罩干涉仪
天体物理仪器与方法
2026-04-01 v1
摘要
发展小内工作角（IWA）干涉仪的技术对于实现未来巨型望远镜对 temperate 行星的高对比度成像至关重要。PIAACMC已被证明可接近干涉仪throughput的理论极限，但其性能在天空上尚未完全表征。本研究是PIAACMC对比度和IWA性能的首次天文观测表征，以及其在亚微米波长上的首次技术演示。我们设计并制造了针对两种情况优化的相位移焦平面遮光罩：窄带875nm滤波器（875nm，3%带宽）和宽带z'滤波器（908nm，14%带宽）。我们使用MagAOX在内部光源和天空上进行测试，该仪器位于拉斯·卡姆布斯天文台的Magellan 6.5米望远镜上。我们展示了在将PIAA镜头的逆向组合准确对齐的情况下，成功恢复了离轴光的PSF形状，分别达到92%和97%的分离度。我们在875nm和z'波段实现了约0.74和0.76个lambda/D的亚lambda/D IWA。我们在875nm和z'波段分别实现了在1和5lambda/D内的平均原始对比度为约1.6e-3和1.3e-3。这主要受限于焦平面遮光罩制造误差、抖动以及MagAO-X中残余准静态斑点。我们也展示了在875nm和z'波段在1和5lambda/D内的平均原始对比度分别为约1.4e-2和7.8e-3。这可能受限于波前控制、低阶像差以及差恶劣的观测条件。未来的工作将改进遮光罩的设计和制造工艺，以提高鲁棒性并实现更深的对比度，同时集成焦平面波前控制以纠正非共用路径的像差。
引用
@article{arxiv.2602.23016,
title = {Phase-Induced Amplitude Apodization Complex Mask Coronagraph (PIAACMC) on-sky demonstration with MagAO-X},
author = {Elena Tonucci and Sebastiaan Haffert and Warren Foster and Jared Males and Olivier Guyon and Laird M. Close and Kyle van Gorkom and Alexander Hedglen and Parker Johnson and Maggie Kautz and Jay Kueny and Jialin Li and Joshua Liberman and Joseph Long and Jennifer Lumbres and Matthijs Mars and Eden McEwen and Avalon McLeod and Logan Pearce and Lauren Schatz and Katie Twitchell},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.23016},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 13 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics