SIRIUS: Démonstrateur d’hypertélescope

fibré. Cophasage actif par diversité de

phase chromatique

Contrat OCA-CNES

Interféromètre Télescope monolithique

Intérêt des grands réseaux optiques

IDEAL: Imagerie directe à Haute Résolution

LE CONCEPT D’HYPERTELESCOPE

2Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS10 novembre 2010

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)

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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)

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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 = ²/~ 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

Pourquoi cophaser?

Interféromètre

DDM / réf (#0):

1/0

/0

/0

0

/0

ouverturesdéphasées

ouvertures en phase

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Banc SIRIUS v Cophaseur actif:- 6 voies Hypertelecope- implantation d’un module cophaseur actif CPD

Banc SIRIUS version KEOPS cophasé

« KEOPS 6 »

6Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS10 novembre 2010

Eclateur en et Cassegrain

7Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS10 novembre 2010

Voie piston 3 couleurs (1 système de franges)

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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

9Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS10 novembre 2010

6 voies non phasées puis phasées

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2 couleurs et 6 voies

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Chromatisme résiduel des LAR fibrées

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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

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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

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