SIRIUS: Démonstrateur d’hypertélescope fibré

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1 SIRIUS: Démonstrateur d’hypertélescope fibré
SIRIUS: Démonstrateur d’hypertélescope fibré. Cophasage actif par diversité de phase chromatique Le banc SIRIUS a dans un premier temps été développé (Thèse de Fabien patru) pour valider les possibilités d’hypertélescopes fibrés. Après les résultats intéressants obtenus en 2007, ce travail s’est prolongé par l’étude numérique des futurs grands interférométres et l’accent sur le banc a été mis dans une méthode de cophasage qui se veut le plus indépendante possible du nombre de télescopes de manière à s’adapter au futur et pour un nombre quelconque mais a priori grand d’ouvertures. La présentation abourde: Les hypertelescopes en mode ‘spatial’ (par opposition à temporel) - le cophasage - le développement du banc le développement de la méthode de cophasage Contrat OCA-CNES

2 Intérêt des grands réseaux optiques
Interféromètre Télescope monolithique A priori suivre les animations, c’est assez général IDEAL: Imagerie directe à Haute Résolution LE CONCEPT D’HYPERTELESCOPE 10 novembre 2010 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

3 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 , San Diego, (2010) N. Tarmoul, D. Mourard, F. Hénault et al. “Implementation of the chromatic phase diversity method on the SIRIUS testbench”, SPIE , San Diego, (2010) 10 novembre 2010 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

4 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, ), 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) 10 novembre 2010 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

5 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS
Pourquoi cophaser? DDM / réf (#0): d1/0 d2/0 d3/0 d4/0 d5/0 Interféromètre ouvertures en phase #1 #2 #3 #4 #5 #0 ouvertures déphasées 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 = l²/Dl ~ 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 Justification et précisions sur le cophasage 10 novembre 2010 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

6 Banc SIRIUS version KEOPS cophasé
Banc SIRIUS v Cophaseur actif: - 6 voies Hypertelecope - implantation d’un module cophaseur actif  CPD « KEOPS 6 » #1 #2 #3 #4 #5 #0 Passage du banc à 6 voies pour mieux démontrer les possibilités Insertion d’un module senseur de piston pour retro-action sur les lignes à retard fibrées. 10 novembre 2010 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

7 Eclateur en l et Cassegrain
Le faisceau en haut à gauche constitue la voie science L’éclateur en lambda est composé de miroirs et de dichroiques pour créer les 3 faisceaux à 3 couleurs. Un imageur commun fabrique les images sur le détecteur piston. Exemple sur diapo suivante 10 novembre 2010 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

8 Voie piston 3 couleurs (1 système de franges)
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9 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS
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 10 novembre 2010 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

10 6 voies non phasées puis phasées
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11 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS
2 couleurs et 6 voies 10 novembre 2010 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

12 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS
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13 Chromatisme résiduel des LAR fibrées
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14 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 10 novembre 2010 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS

15 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS
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 10 novembre 2010 Revue 2010 FIZEAU. D. Mourard SIRIUS