1 Journée des Doctorants Alexis Carlotti avec Claude Aime & Gilbert Ricort Apodisation par Interférométrie * * * LUAN, Mardi 16 Janvier 2007

2 Plan I.Nos objectifs II.Comment Apodiser ? L'idée interférométrique Les différentes apodisations III.Du virtuel au factuel L'expérience Les résultats IV.Ouverture PI AP

3 Pourquoi tout ceci ? But : la détection directe d'exoplanètes Problèmes : ➔ Ratio de flux : 10 6 dans l'IR, 10 9 dans le VIS ➔ Diffraction, Aspect chromatique... Éléments de solution : ➔ Coronographie de Lyot, de Roddier ➔ 4-Quadrant ➔ etc... PI AP

4 Quand la diffraction s'en mêle α > 40 λ/D α > 440 λ/D α Terre-Soleil à 10pc = 10 λ/D pour λ=500 nm, D=10m PI AP

5 La Coronographie de Lyot A : Plan PupilleC : Lyot Stop B : Masque de LyotD : Plan Focal PI AP

6 Coronographie de Lyot Intensité dans la pupille PI AP

7 Conclusion : La coronographie de Lyot ne marche pas (assez) PI AP

8 Quand la chromaticité s'en mêle Dans le plan focal, pour une pupille circulaire : l'amplitude dépend de λ ! Trois masques ≠ pour trois λ ≠ !!! PI AP

9 Apodiser : réduire les pieds de diffraction. Il faut choisir φ[x] pour que l'expression : soit la plus faible possible. Ce problème est résolu grace aux fonctions prolates sphéroïdales. Une solution : Apodiser PI AP

10 Les prolates sphéroïdales La TF d'une prolate (à support) bornée est une autre prolate (à support) non bornée : ➔ Plan pupille : une prolate bornée ➔ Plan focal : une prolate « infinie », mais bornée par le masque de Lyot. ➔ Plan pupille réimagé : une prolate diminuée, prolate bornée soustraite à une prolate infinie PI AP

11 Comment Apodiser ? Un écran opaque ? oui mais achromatique Une piste : l'apodisation par interférométrie ➔ Atténuation via des interférences, ➔ Interférences créées par un déphasage, ➔ Déphasage introduit de façon chromatique. On déphase les 2 voies d'un Mach-Zehnder. Le déphasage n'est pas uniforme sur le faisceau et donc l'atténuation non plus. Un Mach-Zehnder sépare un faisceau et ses deux voies sont déphasées. Le déphasage n'est pas uniforme sur le faisceau : l'atténuation non plus... PI AP

12 L'idée interférométrique Comment marche un Mach-Zehnder ? Voie 1 : Voie 2 : Interférences Destructives Interférences Constructives

13 Introduire le déphasage On change la phase, entre : A et C : phase -Φ A et B : phase Φ Voie 1 : Renforcée Voie 2 : Atténuée PI AP

14 Quel déphasage introduire ? Linéaire :, fct d'une seule directionen pratique : inclinaison d'un miroir À symétrie circulaire :, fct du rayon en pratique : mise en place de 2 lentilles Dans l'idéal, prolate... PI AP

15 Source Expanseur de faisceau Télescope Mach-Zehnder Formation d'images : psf et pupille L'expérience PI AP

16 Et en image : PI AP Vous attendrez la visite...

17 Effet d'un Miroir incliné V 1 : V 2 : Sans apodisationAvec apodisation PI AP

18 Effet de 2 lentilles ( complémentaires : focales ± F ) V 1 : V 2 : 2 mm PI AP

19 En guise de conclusion : Bilan : La technique fonctionne Des apodisations linéaires et circulaires ont été obtenues Objectifs futurs : Reprise des psfs apodisées Passage en lumière blanche Recherche d'une lame de phase « prolates » That's all folks ! PI AP