Qualification de IONIC, instrument de recombinaison ...

tel-00010396, version 1 - 4 Oct 2005
74 - 3. OPTIQUE INTÉGRÉE
Malgré les problèmes rencontrés lors de ces premières mesures sur le composant nu, les
résultat sont très encourageants et valident l’utilisation de cette technologie dans le cadre
de ces capteurs. La réalisation du capteur complet apportera une stabilité plus importante
au système et les défauts résiduels pourront être compensés par l’électronique de traitement
associée.
3.6 Interférométrie en frange noire : démonstrateur ALCA-
TEL Space / LAOG
La mission IRSI - DARWIN (Infra-Red Space Interferometer) fait partie des grands projets
de l’ESA (Agence Spatiale Européenne), avec un lancement prévu après 2015. DARWIN est
un interféromètre spatial destiné à la détection optique et à l’analyse spectrale de planètes
extra-solaires (exo-planètes), dans le but de découvrir des conditions similaires à celles de
la Terre et donc peut-être une signature de vie. La détection de nombreuses exo-planètes
par des méthodes indirectes à l’heure actuelle fournira une base d’objets observables pour cet
interféromètre. DARWIN utilisera une méthode particulière appelée interférométrie en frange
noire ( ✭nulling ✮), permettant de réaliser des interférences destructives pour l’étoile brillante
placée sur l’axe de l’instrument, tout en gardant des interférences constructives pour la planète
décalée angulairement et qui est typiquement un million de fois moins brillante que son étoile
entre 5 et 18 µm. La figure 3.31 présente un projet de réalisation de DARWIN.
C’est dans ce cadre que j’ai participé avec ALCATEL Space (Cannes, France) à la réponse
à un appel d’offre de l’ESA pour l’étude, la réalisation et les tests d’un démonstrateur en
laboratoire d’interféromètre en frange noire. Dans cette première phase, le banc de test ne
comportera que deux voies et dans une bande de longueur d’onde égale à environ 10% de la
longueur d’onde centrale. Cette réponse à appel d’offre a donné lieu à un contrat entre l’ESA
et ALCATEL Space pour la réalisation d’un démonstrateur. La solution de recombinaison
proposée est basée sur un composant en optique intégrée. Cela a donc donné lieu à une
collaboration entre ALCATEL Space et le LAOG et ses partenaires dans ce domaine pour
l’étude et la réalisation de ce dernier.
Le rapport de flux entre une planète et son étoile impose de parvenir à un taux d’extinction
en interférences destructives de 10 −6 . Les résultats les plus poussés à l’heure actuelle sont
rapportés dans Serabyn et al. (1999b,a) (tableau 3.4). Le taux recherché impose donc un
contraste de 99,9998 %. De telles performances nécessitent un contrôle rigoureux des points
suivants (les spécifications seront bien sûr dépendantes de la longueur d’onde) :
Différence de chemin optique (OPD) : elle doit être inférieure au manomètre entre les
deux bras. L’égalisation sera obtenue par une ligne à retard, elle-même contrôlée par
une métrologie laser.
Chromatisme : ce sont cette fois les différences de variations d’OPD en fonction de la
longueur d’onde que l’on va vouloir corriger. La variation chromatique de l’OPD devra