太阳系外行星全区域高对比度成像设计与数值模拟

太阳系外类地行星直接成像探测极具挑战性。在可见光短波段,行星信号主要来自恒星经由行星大气的反射光,两者对比度在10^-10量级,导致微弱的系外行星光被淹没。因此,有效抑制来自恒星的强光是实现类地行星探测的关键。提出了基于光瞳振幅调制和相位校正的技术方案,以实现全区域高对比度成像。针对上述方案,进行了数值模拟分析,说明其可行性及潜在性能。数值模拟基于点扩散函数的能量分布,评价系统的目标成像对比度,并采用随机并行梯度下降迭代算法进行优化,最终成像对比度在360°全区域内达到10-10量级。研究表明,该方案有望用于未来空间类地行星直接成像探测。

AIMS望远镜8~10微米成像终端系统装调检测方法

针对用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统(Accurate Infrared Magnetic field Measurements of the Sun,AIMS)望远镜8~10μm真空制冷成像终端系统的高精度装调需求,提出了一种基于中红外可调谐激光光源的宽谱段干涉检测和装调方法。首先,采用泰曼-格林干涉仪,利用参考臂可调的优势,弥补光源相干性不足的缺陷,从而实现8~10μm宽谱段的干涉测量。其次,完成了干涉仪光学系统设计,可同时兼顾8~10μm和可见光双波段的波前质量,解决了肉眼不可见给干涉仪自身装调带来的困难。设计结果表明,利用可见光激光器进行干涉仪自身装调,可达到RMS 0.05λ@0.633μm的波前精度;在8~10μm检测波段,干涉仪波前均方根优于0.001λ,可满足待测系统的检测需求。最后,基于逆向优化法仿真了8~10μm光学系统的装调流程。