The coronagraphic Modal Wavefront Sensor: a hybrid focal-plane sensor for the high-contrast imaging of circumstellar environments
Notice bibliographique
Résumé
The raw coronagraphic performance of current high-contrast imaging instruments is limited by the presence of a quasi-static speckle (QSS) background, resulting from instrumental Non-Common Path Errors (NCPEs). Rapid development of efficient speckle subtraction techniques in data reduction has enabled final contrasts of up to 10-6 to be obtained, however it remains preferable to eliminate the underlying NCPEs at the source. In this work we introduce the coronagraphic Modal Wavefront Sensor (cMWS), a new wavefront sensor suitable for real-time NCPE correction. This combines the Apodizing Phase Plate (APP) coronagraph with a holographic modal wavefront sensor to provide simultaneous coronagraphic imaging and focal-plane wavefront sensing with the science point-spread function. We first characterise the baseline performance of the cMWS via idealised closed-loop simulations, showing that the sensor is able to successfully recover diffraction-limited coronagraph performance over an effective dynamic range of ±2.5 radians root-mean-square (rms) wavefront error within 2–10 iterations, with performance independent of the specific choice of mode basis. We then present the results of initial on-sky testing at the William Herschel Telescope, which demonstrate that the sensor is capable of NCPE sensing under realistic seeing conditions via the recovery of known static aberrations to an accuracy of 10 nm (0.1 radians) rms error in the presence of a dominant atmospheric speckle foreground. We also find that the sensor is capable of real-time measurement of broadband atmospheric wavefront variance (50% bandwidth, 158 nm rms wavefront error) at a cadence of 50 Hz over an uncorrected telescope sub-aperture. When combined with a suitable closed-loop adaptive optics system, the cMWS holds the potential to deliver an improvement of up to two orders of magnitude over the uncorrected QSS floor. Such a sensor would be eminently suitable for the direct imaging and spectroscopy of exoplanets with both existing and future instruments, including EPICS and METIS for the E-ELT.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».