Qualification de IONIC, instrument de recombinaison ...

tel-00010396, version 1 - 4 Oct 2005
télécommunications, afin de l’appliquer en astronomie ont été guidés par deux constatations :
– La possibilité de réaliser des guides monomodes permet d’effectuer le filtrage spatial
comme dans le cas de fibres. La physique de la propagation et du filtrage est similaire
dans ces deux types de guides d’onde, et l’optique intégrée planaire permet donc de la
même façon d’améliorer la précision des mesures.
– Les nombreuses fonctions développées dans le cadre des télécommunications répondent
très bien aux besoins de prélèvement de flux pour la calibration photométrique et de
recombinaison des faisceaux. La possibilité de réaliser des schémas complexes de guides
sur de petites surfaces, à l’image des circuits imprimés en électronique, ouvre la porte
à la recombinaison d’un grand nombre de faisceaux.
Ce sont ces propriétés qui ont mené le LAOG (Kern et al., 1996) à développer une filière
de recherche et développement, en collaboration avec des laboratoires et des industriels de ce
domaine, afin d’utiliser des composants OI pour résoudre les problèmes instrumentaux de l’in-
terférométrie astronomique. Même si l’optique intégrée bénéficie depuis de nombreuses années
des développements liés aux télécommunications (Chapitre 3), elle n’était pas immédiatement
utilisable en astronomie car les contraintes sont différentes, principalement en terme de plage
de longueur d’onde et par le fonctionnement interférométrique en large bande (Chapitre 4).
Prenant la suite des travaux initiés par Jean-Philippe Berger (Berger, 1998), mon travail,
développé dans la suite de ce manuscrit, a porté essentiellement sur la caractérisation de ces
composants en mettant en oeuvre :
– les tests systématiques en laboratoire en simulant des conditions d’observation afin
d’analyser la chaîne de mesure dans son ensemble, chaque étage de fonction dans le
composant, l’influence de tous les paramètres sur les mesures (Chapitre 5),
– l’étude de composants de recombinaison 3T (3 télescopes), en vue de la technique de
mesure par clôture de phase,
– l’étude système, plus générale, afin de réaliser les premiers tests de cette technologie
sur le ciel (Chapitre 6).
Au début de ma thèse, le principe de la recombinaison par optique intégrée avait été
validé sur des composants 2T réalisés par échange d’ions potassium dans du verre au LEMO
(Laboratoire d’ Électromagnétisme, Micro-ondes et Opto-électronique, Grenoble) par Isabelle
Schanen. Cela a donné lieu au passage d’une technologie potassium permettant de réaliser
rapidement des prototypes à une technologie plus performante utilisant des ions argent lors de
l’échange. Parallèlement à cette étude instrumentale, une première génération de composants
3T a été développée par Marco Severi au LETI (Laboratoire d’ Électronique et de Techniques
Industrielles, Grenoble) et réalisée par gravure de silice sur silicium. Mon travail a débuté
par la caractérisation de ces composants.
Les composants 2T ont permis d’une part une diminution des pertes et d’autre part
d’obtenir la propriété de maintien de polarisation. Les tests exhaustifs que j’ai menés sur
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