Qualification de IONIC, instrument de recombinaison ...

tel-00010396, version 1 - 4 Oct 2005
4.6. ACHROMATICITÉ ET STABILITÉ DES FONCTIONS 87
adiabatiques utilisées dans ce cas c’est l’angle entre les voies qui va imposer l’interfrange et
donc la fréquence de codage pour chacune des lignes de base. Il faut donc ici aussi choisir
des angles arrangés de façon non redondante pour avoir accès à l’information globale. Des
exemples de composants permettant la recombinaison de 4 ou 8 télescopes sont donnés dans
Berger et al. (2000a), et illustrent bien ce propos (figure 4.3).
4.6 Achromaticité et stabilité des fonctions
Afin d’éviter des biais sur les mesures on va chercher à rendre les fonctions de recombinai-
son en optique intégrée aussi achromatiques et leur comportement aussi stable que possible.
Une transmission chromatique du composant n’est pas un problème du point de vue de la
qualité des mesures interférométriques puisque l’utilisation d’un calibrateur de même type
spectral lors des mesure sur le ciel permet de s’affranchir de cet effet. La précision de la
correction dépendra de la similitude des spectres de l’objet scientifique et de son calibrateur.
L’exacte égalité des spectres entre l’objet et le calibrateur est bien sûr impossible à obtenir,
mais on cherchera toujours dans la mesure du possible à avoir des spectres proches. En ce qui
concerne la recombinaison en bande large, les interférogrammes sont corrigés du signal pho-
tométrique pondéré par le rapport entre les voies. Ce rapport est déterminé en bande large
par une mesure avec une seule voie injectée, et donc même s’il varie en fonction de la longueur
d’onde on n’a accès qu’à sa valeur moyenne. Donc même si les variations chromatiques sont
calibrables, on va tout de même chercher à avoir des composants dont le comportement peu
avec la longueur d’onde.
Parallèlement au biais possible sur les mesures, un comportement chromatique différentiel
entre deux voies peut dégrader les performances à la recombinaison. Si le couplage est chro-
matique (6% de variation sur la bande H par exemple dans le cas du coupleur décrit dans
le paragraphe 5.3.1) on pourra obtenir une égalité photométrique entre les deux voies pour
une seule longueur d’onde, alors que pour les autres le rapport des flux ne sera pas égal
à 1. Ce déséquilibre photométrique se traduit par une baisse de contraste et le contraste
instrumental global sera la moyenne des contrastes instrumentaux associés à chacune des
longueurs d’ondes de la bande considérée. Il reste important de diminuer ce comportement
chromatique, sauf si on disperse le flux en sortie mais au prix alors d’une perte de sensibilité.
A titre d’exemple on peut présenter les besoins de similitude des transmission en fonction de
la longueur d’onde dans le cas d’un interféromètre en frange noire de type DARWIN destiné à
la détection d’exoplanètes. Le contraste que l’on veut atteindre dans ce cas est de 99,9998%.
On est bien sûr dans un cas extrême ici mais il illustre bien les exigences qui peuvent ap-
paraître en interférométrie. Dans ce cas précis on doit réellement atteindre l’achromaticité
car on veut réaliser une mesure directe avec cette valeur de contraste, et non plus utiliser un
calibrateur pour corriger a posteriori les mesures du contraste instrumental. Si on considère
une recombinaison parfaite sans pertes et que l’on ne s’intéresse qu’à l’effet d’une différence