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A high-contrast imaging polarimeter with a stepped-transmission filter based coronagraph

Research in Astronomy and Astrophysics 2016年第5期16卷 25-30页

作者： Cheng-Chao Liu De-Qing Ren Yong-Tian Zhu Jiang-Pei Dou Jing Guo National Astronomical Observatories/Nanjing Institute of Astronomical Optics&Technology Chinese Academy of SciencesNanjing 210042China Key laboratory of Astronomical Optics&Technology National Astronomical Observatories/Nanjing Institute of Astronomical Optics&TechnologyChinese Academy of SciencesNanjing 210042China Physics&Astronomy Department California State University Norihridge 18111 Nordhoff StreetNorthridgeCalifornia 91330-8268USA University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China

The light reflected from planets is polarized mainly due to Rayleigh scattering, but starlight is normally unpolarized. Thus it provides an approach to enhance the imaging contrast by inducing the imaging polarimetry technique. In this paper, we propose a high-contrast imaging polarimeter that is op- timized for the direct imaging of exoplanets, combined with our recently developed stepped-transmission filter based coronagraph. Here we present the design and calibration method of the polarimetry system and the associated test of its high-contrast performance. In this polarimetry system, two liquid crystal variable retarders （LCVRs） act as a polarization modulator, which can extract the polarized signal. We show that our polarimeter can achieve a measurement accuracy of about 0.2% at a visible wavelength （632.8 nm） with linearly polarized light. Finally, the whole system demonstrates that a contrast of 10 9 at 5A/D is achievable, which can be used for direct imaging of Jupiter-like planets with a space telescope.

关键词： instrumentation: polarimeter coronagraph-- techniques: polarimetric -- methods: laboratory

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