高阶梅纳尔比点扩散函数的结构

我们描述了位于空间或通过自适应光学校正至约70%以上梅纳尔比的点扩散函数（PSF）中存在的对称性。我们提出了一种将PSF展开为残余相误差傅里叶变换的任意次方的形式，适用于任意形状和加肉眼的入口孔径。对于传统的未加肉眼孔径在高梅纳尔比下，亮的星斑固定在明亮的阿喀琉斯环上，这些星斑是残余相误差第一阶项引起的反对称扰动。存在两个对称的二次项：一个在中心为负，类似于第一阶项，由完美图像场强调制——在PSF中心简化为马雷克尔近似；另一个处处非负，位于图像中心为零，可能导致扩展光环——这限制了在图像暗部区域对淡色伴星检测的动态范围。在某些情况下，当一个次项支配图像中的星斑时，可利用其对称性来消除这些星斑， potentially by an order of magnitude or more. 我们演示了二次遮挡和孔径加肉眼对残余星斑结构的影响，讨论了如何通过合适的望远镜和仪器设计、观测策略和滤波带宽来提高高动态范围自适应光学和太空观测的动态范围。最后，我们表明我们的分析与高动态范围星形光学相关。