一种用于高对比度成像的光瞳调制星冕仪系统及工作方法与流程

技术特征：
1.一种用于高对比度成像的光瞳调制星冕仪系统，包括望远镜入射端1、恒星模拟光源2、准直镜3、孔径光阑4、光瞳调制器5、成像镜6和成像探测器7，所述系统的两端分别配置望远镜入射端1和成像探测器7，从望远镜入射端1到成像探测器7之间元件的安装顺序为恒星模拟光源2、准直镜3、孔径光阑4、光瞳调制器5和成像镜6，其特征在于：所述光瞳调制器5包括多条透过率不同的调制带，调制带整体主要由多种消光系数不同的金属膜层组成，调制带的金属膜层采用中心轴对称设计，调制带整体两侧边缘区域到调制带整体中间区域的金属膜层的消光系数逐渐增加。2.根据权利要求1所述的一种用于高对比度成像的光瞳调制星冕仪系统，其特征在于：所述光瞳调制器5的多个调制带按照调制方向不同设有两种，两种设置方向的调制带数目一致，且两种调制带设置方向垂直。3.一种用于高对比度成像的光瞳调制星冕仪系统工作方法，其特征在于：包括如下步骤，s1：根据望远镜的规格参数信息，设置星冕仪系统整体的空间构型；s2：根据星冕仪系统初定的空间构型，设定光瞳调制器每带膜层透过率的加工公差；s3：根据公式1和公式2，建立带间透过率数值与膜层厚度、膜层消光系数及折射率之间的联系，将上述关系代入到公式3，为下一步的闭环迭代优化做好输入准备，所述公式1为：其中，λ
c
为膜层中心工作波长，对应金属膜层的消光系数，d为透过率值对应的膜层厚度，所述公式2为：其中，为系统相位，n为折射率，其中，表示傅里叶变换，对应光瞳振幅，相位与膜层材料消光系数k；s4：使用迭代优化算法对透过率、膜层厚度进行优化，并实时计算特定工作区域内的成像对比度，判断成像对比度是否在10-6
—10-8
，如果对比度不满足10-6
—10-8
，再次循环步骤s4，如果对比度满足10-6
—10-8
，结束。4.根据权利要求3所述的一种用于高对比度成像的光瞳调制星冕仪系统工作方法，其特征在于：所述膜层采用轴对称透过率调制布局，膜层两端边缘到中间区域的透过率采用渐变调制，透过率由外到内逐渐增加。5.根据权利要求4所述的一种用于高对比度成像的光瞳调制星冕仪系统工作方法，其特征在于：所述光瞳采用单向或双向调制。

技术总结
本发明公开了一种用于高对比度成像的光瞳调制星冕仪系统，涉及星冕仪技术领域，望远镜入射端1、恒星模拟光源2、准直镜3、孔径光阑4、光瞳调制器5、成像镜6和成像探测器7，系统的两端分别配置望远镜入射端1和成像探测器7，所述光瞳调制器5包括多条透过率不同的调制带，调制带整体主要由多种消光系数不同的金属膜层组成，调制带整体两侧边缘区域到调制带整体中间区域的金属膜层的消光系数逐渐增加，还公开一种高对比度成像的光瞳调制星冕仪系统工作方法。该用于高对比度成像的光瞳调制星冕仪系统及工作方法，通过同步优化调制带“透过率值”和“膜层厚度”，结合不同镀膜材料选择，抑制恒星强衍射光，最终获得最优高对比度成像。最终获得最优高对比度成像。最终获得最优高对比度成像。


技术研发人员：窦江培 张熙 王钢 朱永田 赵刚 许明明
受保护的技术使用者：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2022/3/4