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Mesure de front d'onde post-coronographique à haute précision pour l'imagerie à haut contraste : application sol et espace.
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Paul, Baptiste |
| Copyright Year | 2014 |
| Abstract | L'observation directe des exoplanetes est rendue difficile par l'enorme contraste de luminosite entre la planete et l'etoile autour de laquelle elle gravite (10^6 a 10^10), ainsi que la faible separation angulaire entre ces deux corps (0,1'' a 1''). Un tel niveau de contraste aussi proche de l'etoile n'est accessible qu'en supprimant une grande partie du flux en provenance de cette derniere, sans pour autant diminuer celui en provenance de la planete. Cet objectif peut etre atteint en couplant l'imagerie a haute resolution angulaire, garantissant la separation des deux objets observes, et la coronographie, qui attenue le flux en provenance de l'etoile. Dans le cas de l'observation depuis le sol, l'utilisation d'une boucle d'optique adaptative extreme (XOA) est indispensable afin de minimiser les defauts optiques (notamment la turbulence atmospherique) qui degrade la qualite de l'extinction fournie par le coronographe. Une fois la turbulence atmospherique corrigee par la boucle de XOA et l'essentiel de la lumiere stellaire eliminee par le coronographe, les performances ultimes d'un instrument d'imagerie a haut contraste sont limitees par ses aberrations quasi-statiques, dont la mesure et la compensation permettraient d'optimiser l'attenuation de la lumiere en provenance de l'etoile afin d'ameliorer les performances de detection. Une solution possible consiste a estimer ces aberrations quasi-statiques a partir de donnees acquises sur le detecteur scientifique lui-meme afin de ne pas etre limite par la presence d'aberrations differentielles. Au cours de cette these a ete concu un ASO plan focal dedie a la calibration des aberrations quasi-statiques dans les systemes d'imagerie a haut contraste. Cet ASO, baptise COFFEE, est fonde sur une extension de la diversite de phase a un systeme d'imagerie coronographique et permet d'estimer les aberrations en amont et en aval du coronographe a partir d'images coronographiques acquises en plan focal differant d'une phase de diversite connue introduite en amont du coronographe. Au cours de cette these, COFFEE a ete concu et valide par simulations numerique et demontre experimentalement sur banc. L'identification de plusieurs facteurs limitant la precision de l'estimation des aberrations a ensuite induit une modification du formalisme sur lequel repose COFFEE pour l'adapter a l'estimation d'aberrations de hautes frequences spatiales avec une precision nanometrique. Par ailleurs, COFFEE a ete etendu a l'estimation conjointe d'une erreur sur la phase de diversite utilisee ainsi qu'a l'estimation d'aberrations d'amplitudes. Cette version hauts ordres de COFFEE a ete utilisee avec succes sur l'instrument SPHERE au sein d'un processus de compensation dedie a la calibration des aberrations quasi-statiques de l'instrument. La compensation des aberrations estimees par COFFEE a ainsi permis d'optimiser le contraste mesure sur le detecteur IRDIS. Enfin, au cours de cette these, une nouvelle methode de compensation fondee sur une approche de type minimisation de l'energie (Dark Hole) et destinee a etre couplee avec COFFEE a ete developpee pour permettre d'atteindre de tres hauts niveaux de contraste sur le detecteur scientifique. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01080626/document |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01080626/file/these_bpaul%20(1).pdf |
| Alternate Webpage(s) | https://www.onera.fr/sites/default/files/actualites/agenda/theses/2014-0929-baptiste-paul.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
