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

34 Principes de coronographieFigure 3.1. Schéma de principe d’un coronographe de Lyot. Le masque M est un masque qui modifiel’amplitude de l’onde localement. L’élément optique L2 permet de reformer l’image de la pupilled’entrée, c’est-à-dire le plan de la pupille coronographique. Dans ce plan, on place undiaphragme qui va bloquer une grande partie de la lumière rejetée sur les bords de la pupille.Physiquement, l’action du masque d’occultation opère un filtrage des fréquences spatialesbasses, et se comporte donc comme un filtre passe-haut. Le résultat dans l’image de la pupilleconjuguée est que la contribution des hautes fréquences se trouve renforcée par rapport auxbasses fréquences, et dont la répartition d’énergie est surtout visible sur les bords de la pupille.D’un point de vue formel, on peut exprimer l’action du masque d’occultation dans le planimage comme la multiplication da sa fonction de transmission par l’amplitude complexe associéeà l’onde. Dans le plan pupille conjugué, que j’appelle plan "pupille coronographique", onobtient la distribution d’intensité en convoluant la pupille d’entrée du télescope par la transforméede Fourier du masque d’occultation (Figure 3.1). Cette dernière a l’allure d’une tached’Airy, dont l’amplitude est négative, et à laquelle s’ajoute une fonction bien plus "piquée" et positiverelative au champ non masqué. L’action combinée de ces deux fonctions dans la convolutioncontribue à annuler l’intensité à l’intérieur de la pupille, et à concentrer l’énergie sur sesbords.Bien entendu, le diaphragme va également avoir un effet diffractant, mais à ce niveau, nousavons considérablement réduit l’intensité du halo de diffraction. Cette technique est utiliséeavec succès sur le Soleil. Des coronographes sont très souvent utilisés pour surveiller l’activitésolaire dans son environnement direct, comme à l’Observatoire du Pic du Midi, ou même dansl’espace avec le satellite SOHO et son coronographe LASCO. Le coronographe de Lyot permetde réduire le halo de diffraction d’un facteur 100 à 1000, qui permet de révéler directement desdétails faibles de la couronne (éjecta de matière sous forme de vents solaires, éruptions,...).3.2 Lyot et la coronographie "Extra-Solaire"L’application de la coronographie de Lyot à l’observation des environnements stellaires estimmédiat à la différence de la taille de l’objet occulté. En général, les dimensions angulaires des