用于空间系外行星成像的双液晶暗区校正关键技术研究

Exoplanet imaging research has made important progress based on ground telescopes in recent years. However, it can only achieve a contrast on the order of 10E (-6) and focuses on the young giant exoplanets in the infrared wavelength. It can not direct image mature planets. The static speckle noise generally degrades the contrast of a coronagraph, which is induced by an optical imperfection. In this program, we propose to correct the wavefront error using two SLMs, which can achieve an extremely high contrast across a large area. Meanwhile, this technique solves the light loss affected by the polarizer. Such work promotes the SLM application in Astronomy field and makes full use of the advantage of SLM's large actuator numbers. The potential achievements of this program will provide key technique for our direct imaging of exoplanets projects based space telescope.

地基系外行星直接成像已取得一定进展，实测成像对比度初步达到10E (-6)，在红外波段搜寻年轻行星，还无法对成熟行星进行直接成像观测。星冕仪系统不理想的光学表面引入的散斑噪声问题，抑制了系统的成像对比度，本项目提出了通过SLM对系统波像差校正，在大工作区域内获得极高成像对比度，并解决了系统引入线性偏振片造成的光损失问题。该项目拓展了SLM在天文领域的应用，充分发挥了SLM控制单元数多的优势，为将来我国空间望远镜天文成像观测计划提供关键技术储备。

本项目是在地基系外行星成像虽已取得一定的研究进展，但是只能针对年轻行星，无法对成熟行星进行直接成像观测的背景下提出的，旨在在空间环境下获得超高成像对比度，并且获得更大的探测区域。本项目主要针对星冕仪系统不理想表面引入的散斑噪声问题，抑制了系统成像对比度，研究通过SLM对系统波相差进行校正，在大工作区域内获得极高的成像对比度，并解决系统引入线偏振片造成的光损失问题。数据分析和实验表面本项目提出的基于双液晶的暗区校正技术，能够在对称区域和全区域产生较大的能量暗区，对比度达到10^-9。本项目拓展了SLM在天文领域的应用，并充分发挥了SLM控制单元数较多的优势，为将来我国空间望远镜天文成像观测计划提供了关键技术储备。