Qualification de IONIC, instrument de recombinaison ...

tel-00010396, version 1 - 4 Oct 2005
3.4. APPLICATIONS POSSIBLES 63
sortie du composant. Si les chemins optiques sont parfaitement égaux entre deux des voies,
on doit alors obtenir sur le détecteur une frange centrale parfaitement verticale. Les franges
latérales sont inclinées du fait de l’augmentation de l’interfrange avec la longueur d’onde mais
sont parfaitement symétriques par rapport à la frange centrale. Si maintenant la différence
de marche entre ces voies est non nulle, les franges vont s’incliner (voir figure 3.21, gauche).
Une transformée de Fourier 2D des franges permet de retrouver la valeur de la différence
de marche en mesurant la position du barycentre des pics de fréquence correspondant aux
franges (Koechlin et al., 1996).
Ces premiers tests réalisés en laboratoire sont préliminaires mais ont clairement démontré
les capacités de ce type de composant dans le cadre d’une application de stabilisation de
la position de l’enveloppe des franges. L’utilisation d’un système disperseur tel que celui-ci
nécessite un temps de calcul incompatible avec la stabilisation de la position de la frange
centrale, car la méthode nécessite d’acquérir toute la zone de la cible correspondant à l’image
dispersée des franges. D’autres composants en optique intégrée peuvent par contre être utilisés
en s’adaptant à d’autres méthodes de mesure et de calcul. Les algorithmes utilisés sur les
interféromètres MARK III et PTI (Shao et al., 1988) utilisent la méthode appelée ABCD
car elle nécessite la mesure de l’intensité en quatre points échantillonnant une période de
frange. Les voies nécessaires à ce type de mesure pourraient être fournies par une structure
MMI étudiée cette fois pour fournir quatre sorties, chacune déphasée de π/2 par rapport à ses
voisines. De la même façon, si on utilise la méthode AC (Cassaing et al., 2000), similaire mais
ne nécessitant que deux points de mesure avec un déphasage de π, les coupleurs directionnels
ou encore une structure MMI pourraient fournir les signaux utiles.
3.4.4 Suiveur de franges et métrologie : PRIMA
L’instrument PRIMA de l’ESO a jalonné mon travail de thèse à deux reprises. La première
fois dans le cadre d’une réponse à appel d’offre avec CSO mesure pour la partie métrologie
de cet instrument, et une deuxième fois lors de contacts avec l’ESO pour une pré-étude sur
un composant OI assurant le passage des flux scientifique et métrologique dans le même
recombinateur.
PRIMA (Phase Referenced Imaging and Micro-arcsecond Astrometry) est un instrument
destiné au VLTI qui devrait être opérationnel à la fin 2003, et qui est prévu pour fonctionner
dans un premier temps avec deux télescopes (UT, Unit Telescopes ou AT, Auxiliary Teles-
copes). L’ensemble du système est décrit dans Delplancke et al. (2000). En fait, PRIMA
est à la fois un instrument de mesure astrométrique de grande précision, et un suiveur de
franges pour les autres instruments du VLTI (AMBER et MIDI). PRIMA est en fait constitué
de quatre sous-systèmes (figure 3.22) :
– Un séparateur d’étoiles permettant d’utiliser deux objets simultanément, l’un servant
de référence et l’autre étant l’objet étudié.
– Deux systèmes suiveurs de franges pour chacun des deux objets. L’un des deux sert de