Coronographe Interferentiel Achromatique principe, physionomie, contraintes et spécificités état des lieux : banc de test actions pour futur immédiat perspectives

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

principe_2 marche des faisceaux et effet coronographique "on-axis incident "on-axis" sortie constructive sortie destructive

off-axis / on-axis : to be or not to be ( in image plane) principe_3 off-axis / on-axis : to be or not to be ( in image plane) 0.5 4 2 1 Airy radius field coordinate (unit: Airy radius) spatial response réponse spatiale ou carte de transmission profil radial symetrie circulaire

+ principe_4 un peu plus sur les fronts d'onde et les amplitudes complexes input pupil output pupil p split phase shift pupil rotation ff ce "ce" pour cats'eye "ff" pour flat flat recorded intensity + recombination

CIA physionomie assemblage combinaison adherence moleculaire et collage sous controle interférométrique chemins optiques (presque) figés

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

F CIA : spécificités processus achromatique de déphasage (D l ) 0.5 4 2 1 Airy radius field coordinate (unit: Airy radius) spatial response sondage proche (close sensing) IWA < Airy Inner Working Angle first Airy dark ring companion s'accorde facilement à toute pupille symetrisation des images double image du compagnon (avantage astrometrique)

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 DK detectable reproductible

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

CIA banc d'essai : éléments fonctionnels _ 2 baffles divers camera IR (0.9 –2.6 mm) filtre IR collimateur camera visible reflecteur clic-clac faisceau incident

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

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

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

réponse spatiale en " live " x,y variation régulière du "off-axis" on déroule "y" dans le temps avec le "winch" winch "micro controle"

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)

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

notes : resultats à la date progression réguliere de la rejection depuis le début des tests actuellement 85 +- 10, 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)

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)

optimisation de la ddm : interféromètre de Jamin frange "noire" franges "grises"

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

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)

un peu de bibliographie pour les "accros" de CIA Baudoz P., thèse , Nice, 1999 Baudoz P et al., A.&A. Suppl., 141,319-329 Baudoz, P.et al., 2000b, A.&A. Suppl., 145, p. 341-350 Gay J. & Rabbia Y., 1996, C. R. Acad. Sci. Paris, t. 322, Série II b, p.265-271 Gay J. et al., 2003, EAS publi., Astron High Contrast Imaging, pp. 245-257 Gay J. et al., 2005, C. R. Acad. Sci. Paris, pp. 1169-1175 Gay J. et al., 2006, proc.of IAU colloquium, C 200, pp 473-477 Rabbia Y. et al., 1998, Proc. NGST colloq., ESA-SP 429, pp.279-284 Rabbia, Y. et al., 2001, Proc ESO workshop, VLT/VLTI, pp 273-278 Rivet J.P. et al., 2006, proc. IAU colloquium C200, pp.487-489