Optique Adaptative pour les lasers ultra intenses
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JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Optique Adaptative pour les lasers ultra intenses Imagine Optic: N. Lefaudeux, X. Levecq Imagine Optic [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Introduction Optique adaptative et lasers ultra intenses les miroirs déformables mécaniques Optique adaptative par Phase Retrieval Conclusion [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Introduction [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Imagine Optic Orsay-FRANCE •1 bureau à Barcelone - Espagne •1 bureau à Boston et 1 bureau à San Fransisco - USA •1 bureau à Shanghai - Chine Imagine Optic produit et fournit des solutions complètes d’optique adaptative ANALYSEURS DE SURFACE D’ONDE • EUV (6 à 60 nm), UV (193-266 nm), VISIBLE, NIR (600-1100nm) • X (jusqu’à 25 keV), applications synchrotron MIROIRS DEFORMABLES • MIRAO 52-e : miroir magnétique: applications microscopie • ILAO : miroir mécanique haute puissance: applications laser • Optique adaptive rayons X: applications synchrotron LOGICIELS • HASOv3 : métrologie • CASAO : optique adaptative standard • GENAO / PhaRAO : optique adaptative spécifique [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Imagine Optic et les applications lasers de haute intensité 100 analyseurs (métrologie, caractérisation de faisceau, alignement…) 25 boucles complètes d’optique adaptative pour les applications lasers LBNL, LMJ (LIL), NTF, CEA Saclay, RAL, Max Planck Institute, LLE, AWE, LOA, NTF, CUOS, … [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Optique adaptative et lasers ultra intenses [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Optique Adaptative L’optique adaptative permet de corriger le front d’onde et d’obtenir : • une focalisation limitée par la diffraction • une intensité maximale sur la cible • une reproductibilité améliorée des résultats Miroir déformable Analyseur de front d’onde Logiciel [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Les miroirs déformables mécaniques pour les lasers ultra intenses [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Technologie des miroirs déformables mécaniques Les miroirs déformables mécaniques ont été développés spécialement pour les applications de lasers haute puissance, en partenariat avec ISP System. Les actionneurs mécaniques sont des composants permettant de convertir un déplacement macroscopique en une force appliquée à l’arrière du miroir pour obtenir une déformation nanométrique de la surface du miroir. pas d’obstacle technologiques pour la réalisation de grands miroirs déformables, circulaires et elliptiques. 40mm beam 55mm beam @ 45° 80mm beam 90mm beam @ 45° 150mm beam 150mm beam @ 45° [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Qualité de mise à plan et propagation Qualité optique excellente, même sur les grands diamètres D= 40mm, 4nm RMS WFE D=80mm, 6nm RMS WFE (2nm RMS surface) (3nm RMS surface) D=150mm, 9nm RMS WFE (4.5nm RMS surface) D=55mm @45°, 6nm RMS WFE D=90mm @45°, 8nm RMS WFE D=150mm @45°, 10nm RMS WFE pas de points chauds après 20m de propagation Propagation : 20m, avec le logiciel MIRO (CEA) (courtesy of Ji-Ping Zou, LULI) [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Dynamique de correction et coating Les miroirs mécaniques ont une dynamique de correction très importante (~100µm de courbure et astigmatisme). 100µm 30µm 9µm Traitement diélectrique haute tenue au flux Cette dynamique permet de compenser les contraintes et déformations induites par les coatings diélectriques haute puissance . Les miroirs déformables mécaniques peuvent être traités avec par tous les principaux fournisseurs de coatings. Les caractéristiques (seuil de dommage) sont identiques à celle des miroirs « non déformables ». [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Correction complète de chaine laser par Phase Retrieval [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Laser Eclipse2, CELIA (Bordeaux) [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Optique adaptative habituelle compresseur Front d’onde 216nm RMS, 1,1µm PtV Analyseur de front d’onde HASO Miroir déformable ILAO Rapport de Strehl : 28% 38% de l’énergie dans un diamètre de 28µm Optiques de fin de chaine Image de la tache focale Optique de focalisation [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Optique adaptative habituelle Boucle d’optique adaptative habituelle compresseur Front d’onde 34nm RMS Les aberrations de l’optique de focalisation ne sont pas corrigées Analyseur de front d’onde HASO Miroir déformable ILAO Rapport de Strehl : 60% 54% de l’énergie dans un diamètre de 28µm Optiques de fin de chaine Image de la tache focale Optique de focalisation [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Mesure des aberrations de la tache focale par Phase retrieval Boucle d’optique adaptative habituelle compresseur Analyseur de front d’onde HASO Miroir déformable ILAO Aberrations de la tache focale = 135nm RMS Algorithme de Phase retrieval Optiques de fin de chaine Images de la tache focale Optique de focalisation [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Correction par Phase Retrieval Boucle d’optique adaptative habituelle compresseur Front d’onde 34nm RMS 138nm RMS Aberrations de la tache focale = 135nm RMS Analyseur de front d’onde HASO Miroir déformable ILAO Rapport de Strehl : 60% 93% 82% de l’énergie dans un 54% diamètre de 28µm Optiques de fin de chaine Correction par Phase Retrieval Optique de Image de la tache focale focalisation [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Conclusion sur les solutions d’optique adaptative pour lasers [email protected] JRIOA 2013 Optical Metrology and Adaptive Optics Solutions for Laser and Microscopy 8-11 Juillet 2013, Villetaneuse Conclusion sur les solutions d’optique adaptative pour lasers Imagine Optic est fortement engagé dans le développement de l’optique adaptative pour les applications lasers : Développement d’une nouvelle technologie de miroirs déformables : Miroirs déformables mécaniques (haute qualité optique, compatibles avec traitement diélectrique, possibilité de remplacement du substrat…) Développement de nouvelles stratégies de correction pour les applications lasers: Optique adaptative par Phase Retrieval (méthode automatique et directe) [email protected]
