HEIG-VD Route de Cheseaux 1 CH - 1401 Yverdon-les-Bains www.heig-vd.ch Capteur de front d'onde pour le labo d'optique Description Le capteur de front d’onde permet de mesurer les fronts d’onde lumineuse émis par les étoiles ou toute autre source de lumière. On peut, à l’aide de cette mesure, corriger l’image obtenue dans le cas d’une onde perturbée (par ex. : par l’atmosphère), à l’aide d’un système d’optique adaptative (OA) qui déforme le miroir captant la lumière, de façon à compenser les perturbations et ainsi avoir une image nette. traitement de la mesure a été élaborée. Pour finir, un montage expérimental a été fait sur un banc optique afin de valider, par une série de mesure, le bon fonctionnement du programme. Objectifs Ce travail de diplôme a consisté à développer et réaliser un capteur de front d’onde de type Shack-Hartmann sous forme d’objectif adaptable facilement sur une caméra de laboratoire Lumenera. Il a fallu en outre modéliser sous Matlab le traitement de la mesure du CCD et implémenter une interface graphique à l’aide de la toolbox GUI de Matlab. Au final, il fallait être capable de mesurer les fronts d’onde en temps réel. Le tout devait ensuite être mis sur un banc optique pour effectuer des mesures de validation du capteur. Il pourra servir, entre autres, aux essais d’un prototype de mécanisme avec un miroir adaptatif à 5 actionneurs voice coil (projet HEADS). Vue éclatée de l’objectif conçu pour la caméra Lumenera Démarche Le capteur a été réalisé on prenant comme base les performances du modèle WFS150 de chez Thorlabs. En se basant sur ses performances il a été possible de choisir le réseau de microlentilles adéquat (plaque de quartz sur lequel repose plus de 4000 microlentilles). En parallèle, le design de l’objectif a été fait sur Solidworks pour être ensuite réalisé à l’atelier mécanique de la heigvd. Ensuite la programmation de tout le Auteur: Répondant externe: Prof. responsable: Sujet proposé par: Photo du montage expérimentale sur banc optique Conclusion L’objectif réalisé s’intègre parfaitement sur la caméra de laboratoire Lumenera et garantit la sûreté du réseau de microlentilles. L’actuelle version du programme possède tous les outils afin de régler, analyser, mesurer et quantifier des fronts d’onde. La durée du traitement de ce dernier est de 35Hz en condition normale sans afficher les graphiques, et de 5Hz avec tout l’affichage. Une série de mesure a permis de montrer que l’on est dans les bons ordres de grandeur, cependant des mesures plus étendues sont encore nécessaires pour pouvoir certifier le bon fonctionnement du programme dans tous les cas. La résolution de mesure du front d’onde atteinte avec le capteur est très bonne et vaut dans 99.7% des cas : λ/216 ± λ/1000 @3σ (@633 nm) Mesure d’un front d’onde de type défocus (mode 4 de Zernike) sous forme de bargraphe et sa surface en 3D Julien Martinet Lorenzo Zago Lorenzo Zago HEIG-VD © 2008 - 2009, filière Microtechniques