caractérisation et optimisation de la réjection d'un interféromètre à frange sombre et en...
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Caractérisation et optimisation de la réjection
d'un interféromètre à frange sombre et en bande
largeApplication à la mission Application à la mission DarwinDarwin
Nice, le 30- 09 - 2005
Christophe BuissetChristophe Buisset
Directeur de thèse: Yves RABBIADirecteur de thèse: Yves RABBIA
Tuteur Alcatel Alenia Space: Xavier REJEAUNIERTuteur Alcatel Alenia Space: Xavier REJEAUNIER
La mission DARWINLa mission DARWIN
Le banc de test MAIILe banc de test MAII
Travail de thèseTravail de thèse
Caractérisation et optimisation de la Caractérisation et optimisation de la réjection d'un interféromètre à frange réjection d'un interféromètre à frange
sombresombre
La mission DARWINLa mission DARWIN
Projet E.S.A. (2015 - 2020)Projet E.S.A. (2015 - 2020) 4 satellites :4 satellites :
3 télescopes3 télescopes 1 recombineur1 recombineur
Point de Lagrange L2Point de Lagrange L2
ObjectifsObjectifs Détecter directement et étudier des planètes de type terre Détecter directement et étudier des planètes de type terre
(distance < 20 pc).(distance < 20 pc).
Détecter une activité biologique à la surface d’une planète Détecter une activité biologique à la surface d’une planète
(distance < 20 pc).(distance < 20 pc).
Imager des objets astrophysiques dans l’I.R. thermique.Imager des objets astrophysiques dans l’I.R. thermique.
5.10 9 7.10 6
Détection directe: défis à releverDétection directe: défis à relever
Atténuer l’énergie émise par l’étoileAtténuer l’énergie émise par l’étoile
à à λλ ≈ 10 ≈ 10 mm
Séparer angulairement le couple étoile-planèteSéparer angulairement le couple étoile-planète
100 mas pour le couple Terre-Soleil à 10 pc100 mas pour le couple Terre-Soleil à 10 pc
Détecter un flux très faibleDétecter un flux très faible
~ 1 photon m~ 1 photon m-2-2 s s-1-1 dans toute la bande 6-20 dans toute la bande 6-20 mm
Eétoile collectée
Eétoile résiduelle < 10-6
Détection directe: défis à releverDétection directe: défis à relever
Comment Comment ??
La planète apparaît !!!La planète apparaît !!!
L’étoile disparaît,L’étoile disparaît,
+Recombinais
on
T1 T2
L’interférométrie annulante
La qualité du « nulling » est mesurée La qualité du « nulling » est mesurée par le par le taux de réjectiontaux de réjection ρρ : :
min
maxI
I
But : ρ ≈ 106 sur toute la bande spectrale
Comment Comment ??
L’interférométrie annulante
Démontrer expérimentalement l’efficacité de
l’interférométrie à frange sombre.
→ Performances
→ Stabilité
Détecter directement des planètes de type terre
Obtenir ρ > 106 pour 6 μm < λ < 18 μmEtude théorique insuffisante !!!
Evaluer les performances sur banc de test
Etudes préliminaires à Etudes préliminaires à DarwinDarwin
L’interféromètre MAII CaractéristiquesCaractéristiques
Domaine spectral: Domaine spectral: λλ ≈ 1,55 ≈ 1,55 μμm (technologies télécoms).m (technologies télécoms). Largeur spectrale: Largeur spectrale: ΔΔλλ = 80 nm. = 80 nm. 2 pupilles.2 pupilles. Déphasage : lames dispersives.Déphasage : lames dispersives. lignes à retard: coin de cubelignes à retard: coin de cube
ObjectifsObjectifs Obtenir Obtenir ρρ ≈≈ 10 1066
Grande largeur spectrale.Grande largeur spectrale. Stabilité.Stabilité.
Acquérir le savoir faire en vue de la réalisation d’un banc Acquérir le savoir faire en vue de la réalisation d’un banc cryogénique.cryogénique.
L’interféromètre MAII
L’interféromètre MAII
L’interféromètre MAII
L’interféromètre MAII
Simulateur d’étoile
Lignes à retardLignes à retard
APS
L’interféromètre MAII
Le simulateur d’étoile
Fibre optiqueCollimateur
λλ = 1,55 = 1,55 μμmm
ΔλΔλ = O,08 = O,08 μμmm
L’interféromètre MAII
Les lignes à retard
Particularité: coin de cube.Particularité: coin de cube.
Permet d’ajuster la différence de marche (OPD) entre les 2voiesPermet d’ajuster la différence de marche (OPD) entre les 2voies
L’interféromètre MAII
coin de cube
Le déphaseur : Lames dispersives
L’interféromètre MAII
Travail de thèse
ObjectifsObjectifs ComprendreComprendre les causes de limitation des performances. les causes de limitation des performances. AméliorerAméliorer les performances actuelles de MAII : les performances actuelles de MAII :
Obtenir Obtenir ρρ ≈≈ 10 1066 (stable). (stable).
à ce jour ...à ce jour ... Etudes des différents sous-systèmes :
Source. Recombinaison + filtrage modal.
Réalignement complet du banc (Juillet – Aout 2005) : Nouvelles procédures. Nouvelle configuration.
Mesures de nullingMesures de nulling (MAII, dernière config.) (MAII, dernière config.)
ρ ≈ 105 (λ = 1,55 μm, Δλ = 0,08 μm)Meilleure réjection: 1,15.105
Derniers résultats(Septembre 2005 )