Imagerie Directe en Interférométrie
Le banc d’imagerie SIRIUS
Fabien Patru - OCA Gemini2ème année de thèseavec Denis Mourard
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Contexte de l’étude
SIRIUS : Système Interférométrique de Recombinaison pour l’Imagerie sur l’Univers Stellaire
R&D
Hypertélescopes VLTI – 2ème génération
VIDA : VLTI Imagingwith a Densified Array
Utiliser le potentiel de grands réseaux de télescopesen interférométrie pour faire de l’Imagerie Haute Résolution
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SIRIUS : Objectifs
• Etudier les spécifications techniques :– Fibres optiques : Filtrage spatial, Flexibilité– Cophasage : /10– Photométrie, Polarisation, Chromatisme
• Comparer les performances d’imagerie entre différents modes de recombinaison :– Synthèse d’ouverture– Imagerie directe
• Fizeau• Densifiée
(Michelson)
Monolithique MichelsonFizeau
Imageau foyer
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SIRIUS : Recombinaison Fizeau
CCDSource
Front d’onde
Pistons (/50)
CCD
ASO
Source
WFS Calibrations:– Dark– Photométrie– Echantillonnage– Front d’onde
Image
Densité Spectrale
CLEAN
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ASO
MasqueFizeau
CCD
Sourcefibrée SIRIUS
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Schémas Optiques d’un Densifieur
Michelson
Zoom
Do
Di
= Do/Di
Do
Di
= Do/Di
Fibres
Bo
Bi
= Bi/Bo
Bo
Bi
= Bi/Bo
Fibres
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Images Densifiées (Simu)
PSF 4UTsFizeau
PSF 4UTsDensifié
PSF 4UTs+4ATs
Densifié
Intensification
² ( x 32)Do = . Di
PSF « Fleur »Densifié
(CoefficientRemplissage)
PSF « Fleur »Densifié
(CoefficientRemplissage)
Gain :Signal/Bruit (x 4)
Strehl (x 2)
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Redéfinition de la sous-pupille
Rayon Ro du diaphragme ?
Compromis :- Densification- Transmission
Ro = 0.4 0
Ro = 2 0
Influence d’une Fibre Optiquesur l’Imagerie Directe
0
63%Energie
Distribution d’intensité gaussienne en sortie
Ro = 1.1 0
Ro
73%
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SIRIUS : Densifieur de Pupille
= Do/Di
Fi AT
Fi UT
Dp
up
Di U
TD
i AT
Fo
Do
Ff
MasqueFizeau
Système defocalisation
Moduled’injection
Modulede sortie
Lentille
Fibre optique monomodeà maintien de polarisation
Positionneur PZTde tête de fibre
Bafflage
Diaphragme
Lentille
Pupilleinterchangeable
(fonction de )
Positionneur PZTde tête de fibre
Ligne à retarddans l’air
TZ
TXTYTZ
CophaseurPZT fibré
Ligne à retardfibrée
TXTYTZ
OPDOPD
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Module d’Injection (étude mécanique)
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Ligne à Retard & Cophaseur Fibrés
IRCOMLimoges
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Objectifs à venir
• Fizeau– Validation des calibrations– Conditions de mesures: Piston, Photométrie, Bande spectrale– Objets: Etoile résolue, Binaire
• Densifieur Fibré– Réalisation & Intégration (fin 2005)– Exploitation (2006)– Traitement d’Images (CLEAN, déconvolution)– Corrélation Simulations - Expériences
• Cibles Astrophysiques en Imagerie Directe– Apport de l’Imagerie Directe vs Synthèse d’Ouverture – Surface et Environnement Stellaire
• Configurations des Réseaux d’Hypertélescopes
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Perspectives
Un Coronographeau foyer densifié ...
... une Pupille reconfigurable
dans l’espace ...
... des images d’Exoplanètes ...