MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
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■020    ▼a9798288817403
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32205948
■035    ▼a(MiAaPQ)Caltech17307
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a522.29
■1001  ▼aXin,  Yeyuan  Yinzi.▼0(orcid)0000-0002-6171-9081
■24510▼aUse  of  Light  Coherence  for  Exoplanet  Detection  and  Characterization
■260    ▼a[Sl]▼bCalifornia  Institute  of  Technology▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a186  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-01,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Mawet,  Dimitri.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--California  Institute  of  Technology,  2025.
■520    ▼aSince  the  first  detection  of  an  exoplanet  in  1992,  over  5,000  exoplanets  have  now  been  found  through  a  variety  of  methods,  both  indirect  (such  as  the  radial  velocity  or  transit  method)  and  direct  (such  as  with  imaging,  coronagraphy,  and  interferometry).  The  direct  imaging  and  spectroscopy  of  exoplanets  in  particular  plays  a  key  role  in  characterizing  their  atmospheres,  which  can  help  distinguish  between  different  models  of  planet  formation  and  detect  molecular  signatures  associated  with  life.  However,  directly  observing  exoplanets  is  extremely  difficult:  the  small  angular  separations  between  the  star  and  the  planet  require  large  telescopes  to  resolve,  and  the  flux  ratios  between  a  planet  and  its  star  range  from  10⁻⁴  in  the  infrared  for  hot,  young,  massive  planets  to  10⁻¹⁰  in  the  optical  for  mature  Earth-like  planets.  Photon  noise  from  the  star  drowns  out  the  planet  signal  in  conventional  imagers  or  spectrographs,  so  dedicated  instruments  are  needed  to  remove  the  majority  of  the  starlight  before  it  reaches  the  detector.  Additional  wavefront  sensing  and  control  methods  are  also  needed  to  compensate  for  aberrations  in  the  system  ---  from  fast  varying  atmospheric  fluctuations  to  slower  quasi-static  drifts  in  the  instrument  and  telescope.This  thesis  presents  advances  in  instrumentation  for  directly  characterizing  exoplanets,  focusing  on  exploiting  the  coherence  properties  of  light  to  increase  sensitivity.  It  presents  the  invention  of  the  Photonic  Lantern  Nuller,  which  uses  a  multimode-to-single-mode  demultiplexing  waveguide  to  cancel  out  starlight  while  maintaining  planet  light,  allowing  for  the  direct  characterization  of  planets  at  a  telescope's  diffraction  limit.  The  PLN  was  experimentally  characterized  in  the  lab,  enhanced  using  common-path  wavefront  sensing  control  techniques,  and  demonstrated  on  sky  at  the  Subaru  Telescope.  This  thesis  also  presents  work  on  the  Keck  Planet  Imager  and  Characterizer,  a  fiber-fed  high-resolution  spectrograph  ---  namely,  the  on-sky  demonstration  of  the  speckle  nulling  technique  to  destructively  interfere  residual  starlight.  Future  directions  in  optimal  stellar  suppression  and  instrument-informed  data  analysis  techniques  are  also  discussed.The  advances  in  instrumentation  and  methodology  from  this  work  have  applications  to  giant  planets  on  existing  ten-meter  class  ground-based  telescopes,  Earth-like  exoplanets  on  the  planned  Habitable  Worlds  Observatory  space  telescope,  and  many  planets  of  interest  on  future  thirty-meter  class  telescopes.
■590    ▼aSchool  code:  0037.
■650  4▼aSpace  telescopes
■650  4▼aInterferometry
■650  4▼aFourier  transforms
■650  4▼aStars  &  galaxies
■650  4▼aPhotonics
■650  4▼aOptics
■650  4▼aAstronomy
■690    ▼a0752
■690    ▼a0606
■71020▼aCalifornia  Institute  of  Technology▼bPhysics,  Mathematics  and  Astronomy.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-01B.
■790    ▼a0037
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17359295▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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