太阳系外行星全区域高对比度成像设计与数值模拟

• 作者: 沈宇樑 窦江培
• 来源期刊: 天文研究与技术－国家天文台台刊
• 学科: 工学
• 关键词: 太阳系外行星 类地行星 直接成像 高对比度 数值模拟 优化算法
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 68-75
• 页数: 8页
• 分类号: TN216
• 字数: 3494字
• 语种: 中文

摘要

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.