2018/12/15 "48 -27<:)&$*@=BD@?AC>04'9, ,1 , (!, .(0 )/#, %( 35+ )
SEICA
&$SEICA[Second-generation
Exoplanet Imager with Coronagraphic Ao] 3.8m
86;6-2bottom-right

HR 8799 e1000

4.0

SEICA: $N

0.75×A60, 0.25×E60

equilibrium

5'3&69'
→:HJ;@K?O<IM

1’(60’’)
HR8799 (Currie+2014)
b 7MJ
1’’.7+

46718210-5
d 10MJ0’’.7

c 10MJ1’’.1

e 9MJ0’’.4)+ ()+)Note. — References: 1) Burrows et al. (2006), 2) Currie et al. (2011a), 3) Madhusudhan et al. (2011), 4) Skemer et al.
(2012), 5) this work.
10101.010 

Gaia6'/0.1
0.10

00



0.01
0.0100

0.001
0.001

,
0.01

0.01

0.1

1

100.1 1.0 10.( ("()

Fig. 1.— Keck/NIRC2 L′ images of HR 8799 from 2012 data (left) and archival 2010 data (right) reduced using A-LOCI.

u -# 6!
→0”.2—0”.3310-5-6u*%6B=CFAD[FPGA,PDI WFS, SPLINE, G=CEL>=]are all easily identifiable.

H31/2019
5FL`rw~tw(R10-6@0.2HU}twryq~{B8T7bmd:_B8emd:_Tryq~{

10-45@0.2’’0Y\8;emd/

T7bmd/

/a>

1GIe]Ccl(RZ 4^Tuu<X ryq~{ u3/ }twuJ, ryq~{ uuFPGA %SP@)#=usyq#=V~`rw~twSPhA9~[.h(RhC"M]Ø Gemini/GPI
Ø VLT/SPHEREØ Keck/NIRC2[-h5&f(R]² cil/SCExAO [K]
² 1GI
T'Q

$2h10- `W (→10kHz)- LO (→2000N)-L(→50nm)
hV?%aQg

t|vpyq`+ (E6)F[P* (!2)
D(S)znqt~oxjk

SEICA:

=:uExAO: Woofer AO– B) : .(T^dQ>10cm, A<10m/s)– AOB: B(@633nm)=>KX[`dK\bE;9CDSR0.1-– !43: 43

uExAO: Tweeter AO– "@NbJ: &$3WFS (5eSHWFS?+
– FPGA 10f (56B(FZ]7:)(TMT*/8)

uIaRH]T: SPLINE– U^MY/JSd_ : ,c (5#, )6B– !2?f43 (TMT*/8)

uWLPUaNL: LVOG_R^bH–(56B%?: ',, 56B

SEICA:u:

FromTel.→: λ/20, Woofer DM88 actuators

T/T

CPU1: 5—10kHz, : 492 elements
Tweeter DM492 actuators

BS1
DM1

BS2
DM2BS3DM3

λ:0.4-0.5µm
λ:0.4—0.5μm

λ:0.5-0.7µm
λ:0.5—0.7μm

λ:0.7-0.9µm
λ:0.7—

T/T sensor

Frame rate: 100Hz
Limiting magnitude: 16mag

Tip/Tilt: 10mas pointing

CPU2SHWFS

Frame rate: 1kHzLimiting magnitude: 12mag

0.9μmFPGAPhaseSensor

λ:1.0μm--

Spectrograph

Frame rate: 6kHz
Limiting magnitude: 7mag

Woofer:  [1kHz]
 [λ/4]- !"#Tweeter:  [6.5kHz]
 [λ/20]
 : 242

after Woofer AO
0.3after Tweeter AO
0.90’’.5No AO
Strehl ratio 0.02

CoronagraphSEICA: optical design telescope
400

usize: 1.2x1.4m
uAO+
u5  u3 u3  Tip/Tilt
Dichroic Mirror2
u3 WFS

800

400

望遠鏡からの入射光線

T/T WFS(300—500um)

1200

Dichroic Mirror1

T/T WFS: W WFS: SHWFS
T WFS:  WFSWoofer
DMWoofer WFS(500—700um)

Tweeter DM

Dichroic Mirror3
Tweeter WFS(700—900um)
SPLINEの構成次第で下方に大型化する

SPLINE

尺度
用紙サイズ
名称SEIC
全体Science CamCP0図番

uWoofer AO–  : uTweeter AO–  : SHWFS /Woofer AO: ;I:J:: "!
#*L1(f=400, D=40)

WooferWFS 400 
φ20

30 2.06 22.5 22.530

L2(f=22.5, D=9)
MLA
A>=136um(f=2.06)
L3(f=30, D=9)60

SHWFS'(B7G<FHJ
L4(f=30, D=9)

u AO324$46 1u @JBDEJ/&0u +2)8EJ69>?.
5(B7G<6 %1"! ,sCMOS[C?ORCA flash4.0]
6.5um, 2048x2048

3

235mm

810mm

: 
: Edmund: Sigma: MISUMI
9↓ →10望遠鏡焦点＝光学定盤上の基準7575

固定穴 9箇所

100200450

1505025 25 25

固定穴 5箇所

150

325

350
尺度
用紙サイズ

-/A4

日付
作図

2018.12.10.
T.Y.

名称

EICA - 定盤への固定ネジ
図番CP0063-TM181210-01
オプトクラフト望遠鏡焦点＝光学定盤上の基準7575

固定穴 9箇所

100200150

50450125 25 2523 固定穴 5箇所

150

325

350
尺度
用紙サイズ-/A4

日付
作図

2018.12.10.
T.Y.

名称EICA - 定盤への固定ネジ
図番CP0063-TM181210-01
オプトクラフト: "%&)#(!)

"%&)#( ()) $)
 10%↓

'&(↓)

→13

: '/
!/#&*/
90%
10%↓→

(+$,/).

%-,.
↓#"/
→14

WooferWFS

uH30.12–  – -@ uH31.1– – $!
– – &'(*,&)+"$% #

Tweeter AO用 SHWFSの開発
京都大学 M1 津久井遼

背景・Tweeter AO の開発にあたり、FPGAによる制御実験が必要- 室内でAOループを回して補償能力を評価
・Tweeter AO用PDI WFS（新方式）は原理実証中→制御実験の初期段階ではSHWFSで代用・SHWFSの利点/欠点〇 光学系が（比較的）単純，高い信頼性
× 計測負荷大（Tweeter AOの目標6.5kHz ↔ SHWFS 0.4kHz）
× 高精度の計測には高いS/Nが必要（暗い天体に対して不利）

実験用
PDI
WFSSHWFS

装置の概要CMOSカメラ (ORCA-flash4.0)
リレーレンズ
マイクロレンズアレイ

リレーレンズ可変形鏡
200 mm

リファレンス光により参照点を設定

リファレンス光によるspot・spotのサイズ(FWHM)が設計と異なる- 設計(Zemax)：1.7 - 1.8 pix- 実際(iraf) ： > 2.4 pix
・重心検出の精度には問題ない・ミス，素子の不良などを反映している可能性→ 念のため原因を調査

１２１

重心検出/波面誤差シミュレーション・ノイズ(読み出しノイズ，ポアソンノイズ)がある状況でspotの重心位置の検出にどれだけ誤差が生じるか？

波面の測定誤差(1次元，RMS) [um]・この誤差が積み重なったとき、波面形状の測定にどれだけ誤差が生じるか？

要求仕様60nm(= λ/20 @ 1.2 um)

FWHM = 1.7 pix

FWHM = 2.4 pix▲ 検出器上でのspotのイメージ

まとめと今後の課題
・Tweeter AO用SHWFSのspotの肥大が発覚
・重心検出の精度には問題ない
・原因はMLAの形状にあると考えられる
・今後やること- 入射する平面波の波面を傾けた際のspotの移動を確認- DMとの組み合わせ

SEICA:=: uExAO: Woofer AO– B)  : .(T^dQ>10cm, A<10m/s)– AOB: B(@633nm)=>KX[`dK\bE;9CDSR0.1-– !43: 43 → 2uExAO: Tweeter AO– "@NbJ: &$3WFS (5eSHWFS?+
– FPGA 10f (56B(FZ]7:)(TMT*/8)

uIaRH]T: SPLINE– U^MY/JSd_ : ,c (5#, )6B– !2?f43 (TMT*/8)

uWLPUaNL: LVOG_R^bH–(56B%?: ',, 56B

!#uWoofer 
uWoofer =>
uWoofer&()+-&*,uTweeter',%-2–  SHWFSuTweeterDM"$

FPGA