Coronographe interferentiel achromatique
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Coronographe Interferentiel Achromatique. principe, physionomie, contraintes et spécificités état des lieux : banc de test actions pour futur immédiat perspectives. F. flat-flat. cat's eye. input. bright output. nulled output. principe_1. fondement : focus crossing property

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Presentation Transcript
Coronographe interferentiel achromatique
Coronographe Interferentiel Achromatique

  • principe, physionomie, contraintes et spécificités

  • état des lieux : banc de test

  • actions pour futur immédiat

  • perspectives


Principe 1

F

flat-flat

cat's eye

input

bright

output

nulled

output

principe_1

fondement : focus crossing property

dephasage achromatique de pi

par passage au foyer

CIA = nuller; réjection sur l'axe par interférences destructives


Principe 2
principe_2

marche des faisceaux et effet coronographique "on-axis

incident "on-axis"

sortie constructive

sortie destructive


Principe 3

1

réponse spatiale

ou

carte de transmission

profil radial

symetrie circulaire

Airy radius

0.5

spatial response

0

4

2

0

2

4

field coordinate (unit: Airy radius)

principe_3

off-axis / on-axis : to be or not to be ( in image plane)


Principe 4

"ce" pour cats'eye

"ff" pour flat flat

input pupil

output pupil

split

phase shift

pupil rotation

ff

ce

p

+

recorded

intensity

recombination

principe_4

un peu plus sur

les fronts d'onde et les amplitudes complexes


Cia physionomie
CIA physionomie

assemblage

combinaison

adherence moleculaire

et collage

sous controle interférométrique

chemins optiques (presque) figés


Interf ro coronographes contraintes

OPD = 0

OPD

interféro- coronographes : contraintes

pas de déséquilibre photometrique voie 1 / voie 2

pas de polarisation differentielle voie 1 / voie 2

ddm nulle (et stable)

CIA : contrainte supplémentaire

amplitude complexe entrante : centro-symetrique

contrainte induite par retournement de pupille


Cia sp cificit s

processus achromatique

de déphasage (D l )

F

sondage proche

(close sensing)

IWA < Airy

Inner Working Angle

companion

1

s'accorde facilement

à toute pupille

spatial response

Airy radius

0.5

first Airy dark ring

symetrisation des images

double image du compagnon

(avantage astrometrique)

0

4

2

0

2

4

field coordinate (unit: Airy radius)

CIA : spécificités


Tat des lieux ou cia aujourd hui ou status report
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 l ments fonctionnels 1
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 l ments fonctionnels 2
CIA banc d'essai : éléments fonctionnels _ 2

baffles

divers

camera IR

(0.9 –2.6 mm)

filtre IR

camera visible

collimateur

reflecteur

clic-clac

faisceau incident


Cia banc d essai r glages de base
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
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

camera IR

camera visible

reflecteur

clic-clac

controle pupilles

puis controle

on-axis et ddm (via franges)

faisceau

incident

CIA banc d'essai : controles


R ponse spatiale en live

x,y

variation régulière du "off-axis"

on déroule "y" dans le temps

avec le "winch"

winch "microcontrole"

réponse spatiale en " live "


Rejection et capacit de detection 1
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 capacit de detection 2
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


Resultats la date
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 imm diates en cours
actions immédiates en cours

stabiliser le zerode 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)



Perspectives
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
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
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