THESE de DOCTORAT Lyu ABE Imagerie à Haute Dynamique ...

La caméra Algol 1378.2 Couplage intensificateur-CCDDans sa version prototype, les deux intensificateurs (VARO 40 mm et VARO 25 mm, photocathodesS20 et phosphore P20) sont au contact l’un de l’autre via un film d’huile d’immersion,sachant que la photocathode et l’écran de phosphore sont chacun associés à une fenêtre defibres optiques qui assure le transport correct de l’image dans les conditions de la focalisationélectrostatique (leur face interne est concave, alors que la face externe est plane). La résolutioneffective obtenue pour chaque faisceau de fibres est typiquement de 50 lp/mm (qui dépenddu diamètre des fibres) avec une transmission de l’ordre de 50% (voir chapitre suivant). Dansla mesure où le choix d’un capteur CCD n’était pas fixé, nous nous sommes posé la questiond’un couplage optique par lentilles, ou par "fibrage" du CCD, c’est-à-dire coller une fenêtre defibres optiques sur le composant CCD lui-même (Figure 8.5). Il faut noter que l’opération defibrage est délicate, et peut risquer d’endommager le CCD.8.2.1 Les entonnoirs à fibre optiqueDans la littérature technique, on peut trouver certains critères qui favorisent le couplage parfibres optiques. L’efficacité de transmission d’un entonnoir à fibres optique est proportionnelleà son rapport de réduction, et à l’ouverture numérique des fibres utilisées.Figure 8.5. Exemple de CCD "fibrés" (en bas) et avec entonnoir à fibres optiques (en haut).On appelle ouverture numérique (ou numerical aperture, notée NA) d’une fibre, l’angled’incidence maximal pour lequel la lumière est transmise jusqu’à la sortie de la fibre par lephénomène de réflexion totale. L’ouverture numérique dépend des matériaux constitutifs dela fibre, à savoir ceux de son cœur et de sa gaine. Plus précisément les lois de l’optiquegéométrique permettent d’écrire que,sin (θ max ) = NA =√n 2 coeur − n 2 gaineoù n coeur et n gaine sont les indices de réfraction du cœur de la fibre et de sa gaine. Typiquement,n coeur = 1,81 et n gaine = 1,51, ce qui donne NA ≈ 0,99 (c’est-à-dire θ max proche de 87 ◦ , Figure8.6).