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1 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA Coronographe Interferentiel Achromatique principe, physionomie, contraintes et spécificités état des lieux : banc.

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1 1 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA Coronographe Interferentiel Achromatique principe, physionomie, contraintes et spécificités état des lieux : banc de test actions pour futur immédiat perspectives

2 2 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA principe_1 fondement : focus crossing property dephasage achromatique de pi par passage au foyer CIA = nuller; réjection sur l'axe par interférences destructives F flat-flat cat's eye input bright output nulled output

3 3 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA principe_2 marche des faisceaux et effet coronographique "on-axis incident "on-axis" sortie constructive sortie destructive

4 4 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA principe_3 off-axis / on-axis : to be or not to be ( in image plane) Airy radius field coordinate (unit: Airy radius) spatial response réponse spatiale ou carte de transmission profil radial symetrie circulaire

5 5 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA principe_4 split phase shift pupil rotation ff ce "ce" pour cats'eye "ff" pour flat flat un peu plus sur les fronts d'onde et les amplitudes complexes recorded intensity + recombination input pupil output pupil

6 6 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA assemblage combinaison adherence moleculaire et collage sous controle interférométrique chemins optiques (presque) figés CIA physionomie

7 7 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA interféro- coronographes : contraintes ddm nulle (et stable) pas de déséquilibre photometrique voie 1 / voie 2 pas de polarisation differentielle voie 1 / voie 2 CIA : contrainte supplémentaire amplitude complexe entrante : centro-symetrique contrainte induite par retournement de pupille OPD = 0 OPD

8 8 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA CIA : spécificités F processus achromatique de déphasage s'accorde facilement à toute pupille symetrisation des images double image du compagnon (avantage astrometrique) Airy radius field coordinate (unit: Airy radius) spatial response sondage proche (close sensing) IWA < Airy Inner Working Angle first Airy dark ring companion

9 9 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA état des lieux ou CIA aujourd'hui, ou status report CIA est monté sur banc d'essai pour phase de qualification objectifs : 1. optimisation atteindre la réjection maximale theorique permise par les paramètres du montage (ou les performances des OptAdapt.) 2. modélisation bien identifier et comprendre les causes de limitations de performances et spécifier les remèdes 3. qualification opération en conditions standards pour évaluer le K detectable reproductible

10 10 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA CIA banc d'essai : éléments fonctionnels _1 faisceau incident source : corps noir 1500 K laser He Ne plan CIA diaphragmme pupille sortie diaphragmme baffleur

11 11 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA CIA banc d'essai : éléments fonctionnels _ 2 faisceau incident camera IR (0.9 –2.6 m) camera visible filtre IR collimateur reflecteur clic-clac baffles divers

12 12 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA CIA banc d'essai : réglages de base source : étoile on-axis/off-axis laser He Ne plan CIA diaphragmme x,y superposition des 2 voies optimisation ddm

13 13 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA CIA banc d'essai : controle de superposition des pupilles interf destructive induit extinction incomplète lunette de visée source "à rebours" avec dépoli

14 14 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA CIA banc d'essai : controles faisceau incident camera IR camera visible reflecteur clic-clac controle pupilles puis controle on-axis et ddm (via franges)

15 15 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA réponse spatiale en " live " x,y variation régulière du "off-axis" on déroule "y" dans le temps avec le "winch" winch "micro controle"

16 16 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA rejection et capacité de detection_1 réjection : deux modes energie intégrée ou "bright speckle" mode 1 : énergie integrée R1 = energie sans effet corono / résidu non extinction résidu = energie residuelle integrée dans toute l'image mode 2 : "bright speckle" R2 = energie sans effet corono / résidu max local max local = energie integrée sur le speckle le plus brillant energie sans effet corono ? : energie dans les deux images (notre choix) ou energie incidente sur CIA (facteur 2 mieux)

17 17 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA rejection et capacité de detection_2 la rejection évalue la qualité du montage plus important pour l'exploitation est la capacité de détection, selon le "off-axis" du compagnon elle s'évalue au moyen d'une source binaire simulant "étoile + compagnon" avec puissance et "off-axis" controlables

18 18 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA resultats à la date progression réguliere de la rejection depuis le début des tests actuellement , reproductible en standard pas de divergence entre modes "integré" et "bright speckle" (pic à 109 obtenu avec very-very fine-tuning) bande 2.2 –2.4 micron, diamètre pupille : 6 mm notes : notre rejection cible serait plutôt 1000, mais performance Opt Adapt en K correspond à une réjection de 100 (?) (appel aux spécialistes pour commenter) le pic à R = 109 correspond à la limite théorique permise par les conditions actuelles du montage (coherence de la source et residu de desequilibre photometrique)

19 19 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA actions immédiates en cours stabiliser le zero de la ddm priorité max conditionne d'autres optimisations cohérence spatiale de la source (diametre trou source) réglage fin de centrage " on-axis" équilibrage photometrique des deux voies réduction bruit de fond camera (filtre et porte-filtre à refroidir) mise en place d'un compagnon artificiel élargissement de la bande spectrale (filtre K)

20 20 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA optimisation de la ddm : interféromètre de Jamin frange "noire" franges "grises"

21 21 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA perspectives élaboration d'un programme d'observation à partir des performances obtenues ET reproductibles en conditions standards mise en place de collaborations pour accès à grands telescopes équipés d'Optique Adaptative développement logiciel pour l'exploitation de l'observation simultannée en deux canaux spectraux études pour un CIAXE spatialisable ? collab. Sup Opt, St Etienne

22 22 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA groupe NEC (Nulling et Coronographie) Jean Gay Astronome émérite Yves Rabbia (resp) Astronome Jean Pierre Rivet CNRS (1. Cassiopée/ 2. Gemini) Christophe Buisset doctorant_3; BDI (cnrs/alcatel, Y Rabbia) Nulling Interferometrie, banc MAII François Fressin doctorant_3; ( IAS/OCA, A. Leger / J. Gay) Corot, A-Step Matthieu Conjat doctorant_3;(OCA, J. Gay) DIPP (Detecteur Interferentiel Panoramique de Pollution)

23 23 CS ASHRA Gemini DIVA groupeNEC CIA un peu de bibliographie pour les "accros" de CIA Baudoz P., thèse, Nice, 1999 Baudoz P et al., A.&A. Suppl., 141, Baudoz, P.et al., 2000b, A.&A. Suppl., 145, p Gay J. & Rabbia Y., 1996, C. R. Acad. Sci. Paris, t. 322, Série II b, p Gay J. et al., 2003, EAS publi., Astron High Contrast Imaging, pp Gay J. et al., 2005, C. R. Acad. Sci. Paris, pp Gay J. et al., 2006, proc.of IAU colloquium, C 200, pp Rabbia Y. et al., 1998, Proc. NGST colloq., ESA-SP 429, pp Rabbia, Y. et al., 2001, Proc ESO workshop, VLT/VLTI, pp Rivet J.P. et al., 2006, proc. IAU colloquium C200, pp


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