巨型分段镜面望远镜（GSMTs）中的偏振像差 I. 对冠层成像性能的影响
摘要：下一代大型分段镜望远镜有望直接成像和表征类似地球的岩石行星，这需要在I到J波段上达到$10^{-7}$至$10^{-8}$的对比度限制。影响望远镜天空对比度的一个关键因素是由望远镜镜面和仪器光学反射引起的偏振像差。我们模拟了偏振像差，并估计了其对三个下一代地面大型分段镜望远镜可能实现的对比度的影响。我们使用Zemax进行了光线追踪，并使用偏振光线追踪算法计算了偏振像差和Jones瞳孔图。通过使用基于物理光学的仿真框架hcipy，将Jones瞳孔图通过一组理想化的冕筒孔径进行传播，估计了这些像差对对比度的影响。巨型分段镜望远镜(GSMT)的光学建模显示，偏振像差会通过冕筒系统产生显著的泄漏。主要的像差是由主镜和次镜上的陡峭角度引起的相位延迟的焦散。在可见光波段，相位延迟的焦散将对比度限制在1 $lambda/D$处的$10^{-5}$至$10^{-4}$，在红外波长下限制在$10^{-5}$至$10^{-6}$。模拟还显示，涂层在决定像差强度方面起着重要作用。在设计下一代极大型望远镜的高对比度成像仪器时，需要考虑偏振像差。可以通过补偿光学、稳健的冕筒、专用涂层、校准和数据分析方法或将偏振测量与高对比度成像相结合来实现对这些效应的测量。
作者：Ramya M. Anche, Jaren N. Ashcraft, Sebastiaan Y. Haffert, Maxwell A. Millar-Blanchaer, Ewan S. Douglas, Frans Snik, Grant Williams, Rob G. van Holstein, David Doelman, Kyle Van Gorkom, and Warren Skidmore
论文ID：2304.02079
分类：Instrumentation and Methods for Astrophysics
分类简称：astro-ph.IM
提交时间：2023-04-12