太陽系外行星全區域高對比度成像設計與數值模擬

作者：沈宇樑,竇江培

摘要：太陽系外類地行星直接成像探測極具挑戰性。在可見光短波段,行星信號主要來自恒星經由行星大氣的反射光,兩者對比度在10^-10量級,導致微弱的系外行星光被淹沒。因此,有效抑制來自恒星的強光是實現類地行星探測的關鍵。提出了基于光瞳振幅調制和相位校正的技術方案,以實現全區域高對比度成像。針對上述方案,進行了數值模擬分析,說明其可行性及潛在性能。數值模擬基于點擴散函數的能量分布,評價系統的目標成像對比度,并采用隨機并行梯度下降迭代算法進行優化,最終成像對比度在360°全區域內達到10-10量級。研究表明,該方案有望用于未來空間類地行星直接成像探測。

發文機構：中國科學院國家天文臺南京天文光學技術研究所 中國科學院天文光學技術重點實驗室（南京天文光學技術研究所） 中國科學院大學

關鍵詞：太陽系外行星類地行星直接成像高對比度數值模擬優化算法ExoplanetTerrestrial planetDirect imagingHigh contrastNumerical simulationOptimization algorithm

分類號： TN216[電子電信—物理電子學]