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SIRIUS: Démonstrateur d’hypertélescope fibré. Cophasage actif par diversité de phase chromatique

SIRIUS: Démonstrateur d’hypertélescope fibré. Cophasage actif par diversité de phase chromatique. Contrat OCA-CNES. Intérêt des grands réseaux optiques. Interféromètre Télescope monolithique. IDEAL: Imagerie directe à Haute Résolution LE CONCEPT D’HYPERTELESCOPE.

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Presentation Transcript

  1. SIRIUS: Démonstrateur d’hypertélescope fibré. Cophasage actif par diversité de phase chromatique Contrat OCA-CNES

  2. Intérêt des grands réseaux optiques Interféromètre Télescope monolithique IDEAL: Imagerie directe à Haute Résolution LE CONCEPT D’HYPERTELESCOPE Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  3. Travaux menés jusqu’à maintenant • F. Patru, D. Mourard, J.M. Clausse et al. « First results from a laboratory hypertelescope using single-mode fibers », A&A (2008) • F. Patru, D. Mourard, O. Lardière et al. “Optimization of the direct imaging properties of an optical fibered long baseline interferometer", MNRAS 376-3, p 1047, 2007 • O. Lardière, F. Martinache, F. Patru et al. « Direct imaging with highly diluted apertures. I : Field of view limitations », MNRAS, (2008) • F. Patru, N. Tarmoul, D. Mourard and O. Lardière « Direct imaging with highly diluted apertures. II : Characterization of the imaging properties of an hypertelescope. », MNRAS, (2009) • F. Patru, A. Chiavassa, D. Mourard et al. « Direct imaging with a hypertelescope : Array configuration versus science », SPIE 7734-51, San Diego, (2010) • N. Tarmoul, D. Mourard, F. Hénault et al. “Implementation of the chromatic phase diversity method on the SIRIUS testbench”, SPIE 7734-80, San Diego, (2010) Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  4. Les directions de recherche • Cophasage • Développement d’une méthode de diversité de phase chromatique sur SIRIUS • Proposition d’adaptation dans le cadre des études de phase A 2GFT (POPS) • Prolongement dans les études FP7 (2nd part, 2012-2014), notamment sur l’avantage des méthodes multiaxiales • Imagerie • Poursuite des travaux théoriques et numériques (articles MNRAS) • Cas scientifiques prioritaires et bien adaptés • Etude des possibilités de déconvolution • Prospective • Etude de phase 0 envisagée au CNES pour un hypertélescope spatial déployable • Renforcement de la réflexion au niveau européen à travers l’EII et OPTICON. Génération post-VLTI (>2025) Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  5. #2 #3 #0 #1 #4 #5 Pourquoi cophaser? DDM / réf (#0): d1/0 d2/0 d3/0 d4/0 d5/0 Interféromètre ouvertures en phase ouvertures déphasées • Pour faire interférer de façon cohérente les faisceaux minimiser la différence de marche (ddm) entre les bras • Cohérençage: maintien d’une ddm < Longueur de cohérence Lc =l²/Dl ~ plusieurs micromètres dans le visible (10-6m) • Cophasage: maintien d’une ddm < fraction de longueur d’onde ~ plusieurs nanomètres dans le visible (10-9m) L’objectif de tout cela, c’est l’amélioration des magnitudes limites en interférométrie optique Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  6. Banc SIRIUS version KEOPS cophasé #2 #3 #0 #1 #4 #5 • Banc SIRIUS v Cophaseur actif: • - 6 voies Hypertelecope • - implantation d’un module cophaseur actif  CPD « KEOPS 6 » Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  7. Eclateur en l et Cassegrain Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  8. Voie piston 3 couleurs (1 système de franges) Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  9. Situation de l’étude • Retards dans les approvisionnements optiques en début 2010 • Nécessité de corriger le chromatisme du montage pour l’injection et la réjection (travail sur plus de 300nm de bande) • Dispersion chromatique des lignes à retard fibrées • Mise au point de l’algorithme Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  10. 6 voies non phasées puis phasées Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  11. 2 couleurs et 6 voies Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  12. Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  13. Chromatisme résiduel des LAR fibrées Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  14. Poursuite des activités • Rapport final au CNES pour la fin novembre 2010 • Finalisation de la thèse de Nassima Tarmoul (début 2011) • Poursuite de ces travaux • Caractérisation poussée de l’algorithme • Prise en compte du chromatisme pour phaser sur n’importe quelle couleur • Utilisation en mode nulling • Utilisation du banc pour 2GFT Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

  15. OPTICON FP7 et FP7-2 • FP7 • Efforts sur l’analyse des données FINITO et FSU/PRIMA pour comprendre les problèmes pour atteindre les limites fondamentales. • FSU et conditions externes • Travail sur les données MIDI et FSU • Préparation optimale 2° génération (MATISSE, GRAVITY) • High level requirements pour 2GFT • // Etudes ESO 2GFT (dont POPS  FH) • FP7-2 • Working group sur le cophasage • FSU et nouveaux détecteurs IR • FSU en mode multiaxial • Banc de tests Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

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