光学星冕成像技术的研究

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摘要光学星冕成像通常指一种高对比度成像技术，它能够将一个暗淡的物体从它的明亮背景中分辨出来。因此，它在一些想抵制不需要的光线的情况下能够产生良好效果，并且值得我们进一步探索。作者研究了两种星冕成像方案，它们分别是基于光学漩涡置零技术及干涉置零技术。对这两种方案进行了实验验证，实验结果与理论分析一致证实了这两种方案均能够破坏轴上光场。这一研究可以有效应用在高对比度成像与目标探测方面。63703

关键词漩涡相位偏振干涉高对比度星冕成像

毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要

Title Study on optical coronagraph imaging technology

Abstract Optical coronagraphy in general is a technique providing high contrast imaging that is able to distinguish a faint object from its bright background. Thus it is promising in occasions where suppression of unwanted light is desired and is worth being exploited further. The author studied two coronagraphic imaging schemes that are respectively based on optical vortex nulling and interferometric nulling techniques. Experimental verifications were carried out for both schemes. The results and theoretical analysis coincidently confirm that these two schemes are indeed able to destruct the on-axis light fields. Our study may find useful application in high contrast imaging and target detection.

Keywords vortex phase, polarization interferometric, high-contrast, coronagraph image

1 绪论 5

1.1 发展现状 5

1.1.1 星冕成像的研究与发展 5

1.1.2涡漩星冕成像的研究与发展 6

1.1.3偏振星冕成像的研究与发展 8

1.2本文内容 9

1.3研究意义 9

2 研究的相关理论 10

2.1琼斯矩阵与偏振 10

2.2漩涡相位板及光学漩涡 12

2.3 Lyot光路星冕成像[5] 14

2.4 Fourier变换与Fresnel衍射 15

3 本研究的实验与理论分析 16

3.1偏振干涉消光星冕成像实验[6] 16

3.2 偏振干涉置零成像的理论分析 20

3.3 涡漩相位星冕成像实验 22

3.4 涡漩相位星冕成像的理论分析 26

结论 29

致谢 30

参考文献 31

1 绪论

1.1 发展现状

1.1.1 星冕成像的研究与发展

1.1.2涡漩星冕成像的研究与发展

1.1.3偏振星冕成像的研究与发展

1.2本文内容

本论文针对传统望远镜的一些问题（如角分辨率、对比度等，详见1.3），专门提出了两种解决方案。第一种是偏振干涉消光星冕成像，第二种是漩涡星冕成像。第1章的绪论主要是对星冕成像的发展进行介绍，涉及昨晚成像的现状。第1章分为三个小部分1.1.1是对星冕成像的总体介绍，1.1.2是对漩涡星冕仪发展情况的介绍，1.1.3是偏振干涉星冕成像的介绍。在1.3中是对本论文中提及的方案的可行性分析与优势分析。第2章中，主要描述的是要实利这两种星冕成像方案所需要的预备知识，偏振干涉消光星冕成像中涉及对偏振光的描述，因此要在2.1中介绍一下琼斯矩阵；由于在漩涡星冕成像中运用一个重要器件——螺旋相位器，所以在2.2中先介绍这一器件的具体结构，及其对相位的调制；由于漩涡星冕成像技术是对Lyot星冕成像光路的改进，因此，本论文在2.3中先对Lyot光路进行分析，这样有利于介绍漩涡星冕成像技术；在2.4中介绍傅利叶光学分析方法，这在分析漩涡星冕成像的原理时将会运用到。论文网