Qualification de IONIC, instrument de recombinaison ...

tel-00010396, version 1 - 4 Oct 2005
54 - 3. OPTIQUE INTÉGRÉE
Amplitude
0.8
0.6
0.4
0.2
0
–0.2
1
Couplage dans un guide
–20 –10 0 10 20
microns
Fig. 3.17 – Couplage direct dans un guide monomode, représentation des champs. Les valeurs
utilisées pour la représentation des champs sont celles correspondant à l’interface définie pour
les tests à trois télescopes sur IOTA (voir paragraphe 6.3).
du mode gaussien. Le front d’onde incident est modulé par la transmission de la pupille (en
général égale à 1 à l’intérieur de la pupille et à 0 en dehors). On peut appliquer l’équation
3.15 en se plaçant dans le plan pupille cette fois. Les champs à prendre en compte sont alors
d’une part l’onde incidente simplement multipliée par la fonction pupille, et d’autre part la
transformée de Fourier du mode fondamental du guide. Si on considère que le mode fonda-
mental est gaussien, alors sa transformée de Fourier est également une gaussienne. Le calcul
de ρ est donc plus facile dans ce plan. Le couplage dans des guides d’un front d’onde déformé
par la turbulence atmosphérique sans correction (Winzer & Leeb, 1998) et avec correction
de plus ou moins d’ordres par optique adaptative (Shaklan & Roddier, 1988; Ruilier &
Cassaing, 2001) a déjà été amplement étudié car c’est un des points les plus critiques dans
le cas de l’utilisation d’optique guidée monomode. La valeur maximale du couplage que l’on
peut obtenir dans ce cas, c’est-à-dire en considérant un front d’onde incident parfaitement
plan modulé en transmission par une ouverture circulaire sans obturation centrale, est envi-
ron égal à 81% (si on ne tient pas compte des pertes de Fresnel). Dans le cas d’un instrument
interférométrique fibré, cela représente donc une perte de flux relativement importante qui ne
peut malheureusement pas être évitée. Cette perte au couplage se comprend très bien si on se
représente simultanément la transformée de Fourier de la fonction pupille (front d’onde plan),
et la gaussienne du mode de guide (figure 3.17), où l’on voit bien que le recouvrement des
deux champs n’est pas optimum. Pour la TF de la pupille, on a une alternance de déphasage
de 0 (parties positives) ou π (parties négatives). L’action d’un masque de phase placé au
foyer, ajusté aux paramètres de la pupille, et permettant de remettre la phase sur toutes les
parties à 0 est présentée dans Shaklan & Roddier (1988). Le gain théorique dans ce cas
n’est que de 4% au niveau du taux de couplage maximal possible. Ce gain est très faible