27 Mai 2005M-H Aumeunier Design du démonstrateur Folding Mirror  Steering mirror (tilt variable) contourne le problème pour parcourir tout le plan du.

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1 27 Mai 2005M-H Aumeunier Design du démonstrateur Folding Mirror  Steering mirror (tilt variable) contourne le problème pour parcourir tout le plan du slicer (champ limité initialement par l’ouverture du collimateur) Angle d’incidence sur le slicer + grand  aberrations? Collimated Beam Steering Mirror Slicer Pupil Mirrors Slits Mirrors Prism Detector Plane Folding Mirror Collimator Small Imager Mirror Focus Mirror Collimator Entrance Pupil Large Imager Mirror OFFNER RELAY SLICER IMAGER SPECTROMETER NEW :

2 Etat des devis Devis slicer- miroirs pupilles et fentes  En attente de la réponse de SESO Devis des miroirs  définition des miroirs: 5 miroirs sphériques, 1 prisme, 1 miroir plan (voir doc « Request of quotation : optical reflective surfaces for an IFU design »)  premier contact avec Winlight System (P.Karst) DEMONSTRATEUR

3 Module re-imageur Module spectro Module slicer Détecteur Module d’illumination Procédure d’alignement Faisceau collimaté Alignement des modules indépendamment des uns par rapport aux autres DEMONSTRATEUR

4 Design Optique Calcul de la position du point image et des aberrations associées (Zernike) dans les plans images du système pour un nombre fini de points du plan objet (x0,y0) ZEMAX PAW Interpolation par réseau de neurones IDL Simulation de la diffraction et des aberrations Simulation du système optique PROTO 0

5 Entrance Pupil Slicer Pupil Mirrors Slit Mirrors Aperture Plane Field of view of one slice 5 active slices 24 points on x 5 points on y per slice x y Image Plane Pupil Plane Modélisation du système optique Proto0 Dans chaque plan image, on calcule: les distorsions (optique géométrique) les aberrations (Coeff. de Zernike) la diffraction (optique de Fourier) PROTO 0

6 ZEMAX: Calcul des aberrations et distorsions du champ Sous système 1: Ouverture Plan Objet: Ouverture Plan Pupille: Aperture Mirror Plan Image:Slicer Sous système 2: Slicer Plan Objet: Slicer Plan Pupille: Miroirs pupilles Plan Image: Miroir fente 2 sous système réalisés indépendamment (autant de sous système que de plan image) OUTPUT: grilles décrivant le plan objet et le plan image et les aberrations associées pour chaque sous système PROTO 0

7 PAW: Interpolation par réseau de neurones Première Etape: Apprentissage par un Réseau de Neurones (NN) à 2 couches Prédiction de la position de la PSF et des aberrations associées pour n’importe quel point dans le plan objet Structure du NN choisie: Sous système « ouverture »: 2 7 7 1 (2 param. d’entrée (x0,y0), 7 neurones par couche, 1 param. de sortie(xi, yi et {a i } 1≤i≤28 ) Sous système « slicer »: 3 10 10 1 Enrichissement du NN pour le sous système « slicer » pour résoudre des problèmes de convergence (extension à 3 paramètres d’entrée: x0, y0, numéro slice). PROTO 0

8 IDL : Simulation de la diffraction Optique de Fourier Amplitude dans le plan Image TF Surface diffractante pourvue d’aberrations Plan Image didi Tache de diffraction yoyo xoxo xixi yiyi z Source ponctuelle (SN) Amplitude dans le plan Objet Terme de déphasage du aux aberrations: Coeff. de Zernike Polynôme. de Zernike

9 1 2 3 5 4 Projection suivant y Projection suivant x épaisseur d’une slice PSF dans le plan du slicer à 1.7 µm Pupille d’entrée elliptique (rx=1.3 mm, ry=0.65 mm) PROTO 0

10 1 2 3 5 4 Projection suivant y Projection suivant x épaisseur d’une slice PSF dans le plan du slicer à 1.7 µm Pupille d’entrée circulaire (Φ=0.2 mm) PROTO 0

11 n°slice 1 2 3 5 4 Efficacité total sur 3 slices: 98% 42 % 54% 3 % 7 % 81 % 10 % Efficacité total sur 3 slices: 97% Pupille d’entrée: pupille circulaire Φ=0.2 mm PSF sur les slices non découpée à 1.7 µm Centre du slicer Pt image décalé Déplacement de la PSF sur la slice et mesure d’efficacité PROTO 0

12 Résumé de la Simulation du spectrographe 1- Calcul de la position du point image et des aberrations associées dans chaque plan image 2- Interpolation du plan objet%plan image et des coefficients de Zernike Optique Géométrique + Modélisation des aberrations par les Zernike  Zemax Réseau de neurones  PAW 3- Calcul de la diffraction par les pupilles Optique de Fourier  IDL