Qualification de IONIC, instrument de recombinaison ...

tel-00010396, version 1 - 4 Oct 2005
100 - 5. COMPOSANTS OI POUR L’ASTRONOMIE : VALIDATION EN LABORATOIRE
refroidie par azote liquide de 128 x 128 pixels (caméra Lyric, Feautrier et al. (1994)).
Un filtre passe-bas dont la longueur d’onde de coupure est à 2,5 µm est placé à l’intérieur
du cryostat devant le détecteur afin de limiter l’influence du fond thermique (la cible
est sensible jusqu’à 5 µm). Il est évidemment placé en contact avec la platine froide
afin d’être à la température de l’azote liquide pour ne pas générer lui-même de signal
thermique. Les sorties du composant sont imagées sur la cible par un objectif choisi en
fonction du nombre de voies. Un PC sous Linux et une électronique dédiée permettent le
contrôle de tous les paramètres de la caméra : temps d’acquisition, zone utile de la cible,
nombre de pixels lus. Les données analogiques fournies par la caméra sont converties en
données numériques par une carte CAN (Convertisseur Analogique Numérique) avant
d’être transférées au PC. Deux modes d’acquisition sont possibles : image complète de
la cible ou enregistrement de la valeur de pixels choisis (ou d’une fenêtre carrée autour
d’eux). Ce dernier mode permet de réduire le temps nécessaire à l’enregistrement des
données. L’électronique de lecture de la cible a été développée au LAOG et optimisée
par rapport à la géométrie planaire des composants (sorties sur une seule ligne). On
n’en lit que les pixels utiles sur la cible, le reste des pixels de la cible n’étant alors tout
simplement pas convertis. La fréquence d’échantillonnage des pixels est de 4 kHz pour
la lecture des zones utiles, et le balayage du reste de la cible se fait à 40 kHz.
La modulation de la différence de marche (ddm) est obtenue par des lignes à retard
implantées sur chaque voie. Toutes les lignes à retard sont équipées de moteurs pas-
à-pas permettant de rechercher la position de la différence de marche nulle grâce à
un déplacement maximal de 2,5 cm et de se placer finement à cette position grâce
à une résolution de 8 nm par pas pour la voie de droite et de 60 nm pour les deux
autres voies (cf figure 5.1). Les déplacements des moteurs ne sont pas synchronisés
sur les acquisitions de la caméra et il faut donc calculer soi-même les paramètres de
déplacement en fonction du temps d’acquisition complet par point (temps d’intégration
+ temps de lecture). Pour les deux voies de gauche, les moteurs sont couplés à des
actionneurs piézo-électriques, implémentés durant ma thèse, ayant respectivement 60
et 80 µm de course pour réaliser la modulation autour de la différence de marche
nulle dans le cas de recombinaison co-axiale. Les piézo-électriques sont commandés
par des rampes de tension en escalier générées par l’électronique de la caméra. Les
rampes sont calculées pour compenser leur phénomène d’hystérésis. Les enregistrements
d’hystérésis ont été faits pour différentes longueurs de modulation à l’aide de capteurs de
déplacement (capteur métrologique laser ou capteur mécanique) enregistrant la position
des platines. La forme de la rampe corrigée est calculée automatiquement en fonction de
la distance de modulation et du nombre de pas désirés (pour obtenir un échantillonnage
donné des franges) par le PC et chargée ensuite en mémoire dans l’électronique de la
caméra avant de l’envoyer sous forme analogique au contrôleur des piézo-électriques.
La synchronisation de la commande des piézo-électriques sur les temps d’intégrations