Objet du marché: Fourniture de deux composants optiques créant

CAHIER DES CLAUSES TECHNIQUES PARTICULIÈRES
PUMA N° 49792
Objet du marché:
Fourniture de deux composants optiques créant un
vortex de phase
Renseignements techniques :
Pierre Baudoz
Téléphone : +33 1 45 07 79 11
E-mail : [email protected]
Renseignements administratifs :
Ourdya Achelhi :
Téléphone : +33 1 45 07 77 01
E-mail : [email protected]
Claudine Colon :
Téléphone : +33 1 45 07 76 16
E-mail : [email protected]
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Le fournisseur s’engage à fournir deux composants optiques créant un vortex de phase.
Ces deux composants optiques auront les caractéristiques suivantes:
1. Distribution spatiale de la phase
§ Ce vortex sera créé par l’utilisation de matériaux biréfringents qui créent un effet de
lame demi-onde local dont les axes neutres tournent autour de l’axe optique pour créer
une phase géométrique (ou phase de Pancharatnam) qui s ‘applique de manière
opposée sur 2 polarisations circulaires orthogonales.
§ La phase finale introduite par le composant doit varier azimutalement de 0 to 8 π pour
l’ensemble des longueurs d’onde prévues au §4. Pour une rotation complète autour de
l’axe optique du composant, le champ électrique doit suivre une rampe de phase de 4 x
2 π qui correspond à la définition d’un vortex optique de charge 4 comme indiqué
dans la figure 1.
Figure 1 : Rampe de phase d’un vortex optique de charge 4
2. Design mécanique
La Figure 2 décrit les besoins en terme d’assemblage du composant. Les dépôts de matériaux
nécessaires à la création du vortex seront insérés entre deux substrats dont les faces externes
auront des traitements antireflets dont les spécifications sont décrites dans le §8
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Figure 2 : Dessin d’assemblage du composant
3. Substrat
Les substrats utilisés pour le composant auront les caractéristiques suivantes :
§
§
§
§
§
§
§
Materiau: transmission > 98% entre 600 nm et 800 nm (après traitement
antireflets)
Indice (voir §7)
Dimensions: Diamètre = 25 mm et épaisseur < 3 mm
Diamètre optique utile : 20 mm
Bords biseautés
Qualité de surface : λ/20 PV mesuré à 633 nm.
Parallélisme entre les 2 faces d’un substrat: 10 secondes d’arc
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4. Longueur d’onde
§
Le vortex devra être optimisé pour une largeur spectrale de 200nm centrée
autour de 700 nm (C’est-à-dire de 600 nm à 800 nm).
5. Achromaticité
§
Pour chaque longueur d’onde, la rampe de phase introduite doit être de charge
topologique lp égale à 4 avec une précision de ±0.3% PV soit :
lp=4 ±0.3% (3.997< lp<4.003)
6. Erreurs spatiales de forme par rapport au vortex de phase théorique
§
Distorsion globale: L’hélice de phase doit être invariante par rotation autour du
centre du vortex avec une précision meilleure que 2 micromètres.
§ Erreurs locales de déphasage :
o A l’intérieur d’une zone de 1 mm de diamètre autour du centre du
vortex: les erreurs au vortex parfait doivent être inférieures à 15 10-3
rad RMS
o Dans la zone comprise entre un rayon de 0.5 mm et 10 mm autour du
centre du vortex: les erreurs au vortex parfait doivent être inférieures
à 5 10-2 rad RMS
§ Zone centrale : la singularité au niveau de la zone centrale doit être inférieure à 5
micromètres de diamètre.
7. Indice des substrats
§
Pour minimiser les erreurs de transmission entre l’axe lent et l’axe rapide du
matériau biréfringent utilisé, deux solutions seront acceptées :
o L’indice optique des substrats sera choisi pour être égal à la moyenne
géométrique de l’indice ordinaire et de l’indice extraordinaire du matériau
biréfringent avec une précision de 0.01 entre 600nm et 800nm :
avec
o Si l’indice des substrats ne peut pas être optimisé, un antireflet peut
également être déposé entre le matériau biréfringent et les substrats
pour limiter la différence de transmission entre l’indice ordinaire et l’indice
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o extraordinaire entre 600 nm et 800nm. Cet antireflet devra répondre aux
exigences suivantes :
1) La transmission à travers les deux indices devra être identique avec une
précision de ± 0.04%
2) Cet antireflet devra également limiter la réflexion créée à l’interface
entre le matériau biréfringent et le substrat à un niveau inférieur à
0.01%.
8. Dépôts antireflets
§
§
Un dépôt antireflet est requis sur l’interface entre le substrat et l’air avec un
coefficient de réflexion maximum de 0.1% entre 600 et 800 nm.
La colle optique utilisée pour coller les substrats devra un indice proche de
celui du substrat pour limiter la réflexion sur l’interface entre la colle et le
substrat à un niveau maximal de 0.01%.
9. Seuil de dommage Laser
§
Le composant dans son ensemble, c’est-à-dire, tous les dépôts antireflets, les
matériaux biréfringents déposés et les substrats devront supporter une puissance
laser continu avec une fluence de 3000W/cm^2 à 532 nm.
10. Nombre de défauts de fabrication (zone sans effets de polarisation ou de phase,
poussières)
§
§
A l’intérieur d’une zone de 1mm de diamètre autour du centre du vortex:
aucun défauts plus grand que 1 micromètre de diamètre
Dans la zone comprise entre un rayon de 0.5 mm et 10 mm autour du centre
du vortex: moins de 20 défauts de 10 micromètres de diamètre par mm2
11. Conditions environnementales :
§
§
§
Le composant peut être utilisé à des températures situées entre +15°C et +30°C
Le composant peut être utilisé entre 20% et 70% d’humidité relative
Le composant n’est pas endommagé entre -5°C et +40°C et entre 10% et 90%
d’humidité relative
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12. Délai de livraison
§
4 mois
13. Nombre de composants
§
2
14. Eléments à fournir en plus des composants
§ Pour chaque traitement antireflets :
o La courbe de transmission en fonction de la longueur d’onde sur la bande
spectrale spécifiée en §4)
o Substrats témoins pour les traitements antireflets
§ Information détaillée sur les indices optiques de chaque élément du composant
(substrat, matériaux biréfringents, colle) pour une étude détaillée des images parasites
§ Image microscopique du centre du vortex (1 mm de diamètre environ) enregistrée
entre polariseurs linéaires croisés et avec une résolution spatiale d’au moins 2
micromètres
§ Image microscopique du vortex enregistrée entre polariseurs linéaires croisés avec un
champ de vue de 10mm de diamètre
§ Mesure de la phase ou du retard de phase introduit par le vortex sur la bande spectrale
spécifiée en §4 pour une zone centrale et deux zones décalés de 5mm et situées à 90°
l’une de l’autre.
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