基于双液晶空间光调制器实现超高对比度成像方法和系统技术方案

技术编号:41963762 阅读:18 留言:0更新日期:2024-07-10 16:46
本发明专利技术公开了一种基于双液晶空间光调制器实现超高对比度成像方法和系统,该系统包括激光光源、光纤、准直镜、光阑、缩束组合透镜系统、起偏器、分光棱镜、振幅型液晶空间光调制器、相位型液晶空间光调制器、成像镜、高速探测器。本发明专利技术可通过Matlab控制程序,结合优化算法实现对振幅型液晶空间光调制器、相位型液晶空间光调制器以及高速可见光探测器的实时控制,对入射光同时进行主动振幅调制和相位优化;同时可以针对任何形状的光瞳进行暗区优化;光路结构简单高效,可根据对焦平面点扩散函数的实时评价控制液晶空间光调制器进行振幅和相位同时优化,避免了使用复杂的波前光路,应用灵活方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于系外行星成像探测领域,特别涉及一种基于双液晶空间光调制器实现超高对比度成像的方法和系统。


技术介绍

1、系外行星探测是当今天文学研究最热门的领域之一,对探索外星生命和地外文明具有重要意义。据统计,至今已经通过各类系外行星探测技术发现确认了超过5500颗系外行星,且数量仍在不断的增长。系外行星直接探测技术与间接探测技术相比可以获得行星的有效温度,大气光谱及化学成分等重要物理信息。超高对比度成像仪器是探测系外行星的重要设备,可以消除由于较强的恒星光通过望远镜的孔径造成的明亮的衍射环,对较暗的行星直接成像,进而实现对系外行星的直接成像探测。

2、高对比度成像方法和系统作为系外行星高对比度成像探测的技术支持,其成像对比度的高低及暗区的大小直接影响系外行星直接成像探测方法的探测能力。因此,一种可以在大区域内实现超高对比度成像的方法和系统是超高对比度成像仪器和系外行星直接成像探测方法的核心技术和关键环节。在使用液晶空间光调制器作为该高对比度成像方法和系统的核心器件时:

3、一方面,液晶空间光调制器相比较于其他光电器件,拥有更多的促本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于双液晶空间光调制器实现超高对比度成像方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述基于双液晶空间光调制器实现超高对比度成像方法,其特征在于,步骤10中,采用环带透过率调制方法,即将瞳面等分成宽度相同的圆环,每一圆环的透过率相同,即电压相同;优化入射光的振幅,使用振幅调制迭代优化算法控制的振幅型液晶空间光调制器的电压;计算焦面点扩散函数的优化暗区区域与所选定中心区域能量的比值,当比值不再减小时,入射光的振幅调制完成,退出振幅调制迭代优化,并沿对角线方向测量振幅调制后的成像对比度。

3.根据权利要求2所述的基于液晶空间光调制器实现超高对比度成像方法,...

【技术特征摘要】

1.基于双液晶空间光调制器实现超高对比度成像方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述基于双液晶空间光调制器实现超高对比度成像方法,其特征在于,步骤10中,采用环带透过率调制方法,即将瞳面等分成宽度相同的圆环,每一圆环的透过率相同,即电压相同;优化入射光的振幅,使用振幅调制迭代优化算法控制的振幅型液晶空间光调制器的电压;计算焦面点扩散函数的优化暗区区域与所选定中心区域能量的比值,当比值不再减小时,入射光的振幅调制完成,退出振幅调制迭代优化,并沿对角线方向测量振幅调制后的成像对比度。

3.根据权利要求2所述的基于液晶空间光调制器实现超高对比度成像方法,其特征在于,恒星光在星冕仪光瞳平面上的电场强度分布可以表示为:

4.根据权利要求1所述的基于双液晶空间光调制器实现超高对比度成像方法,其特征在于,步骤10中,在高速探测器焦面上接收到一个带有散斑噪声的高对比度暗区的psf图像,并沿对角线方向测试振幅调制后的成像对比度。

5.根据权利要求1所述的基于双液晶空间光调制器实现超高对比度成像方法,其特征在于,步骤11中,优化入射光的相位,使用迭代优化算法控制的相位型液晶空间光调制器的电压;使用相位调制迭代优化算法控制的相位型液晶空间光调制器的电压;计算焦面点扩散函数的优化暗区区域与所选定中心区域能量的比值,当比值不再减小时,入射光的相位调制完成,退出相位调制迭代优化...

【专利技术属性】
技术研发人员:窦江培张子豪朱永田张熙
申请(专利权)人:中国科学院南京天文光学技术研究所
类型:发明
国别省市:

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