Réalisation_manipulation_synthèse_ouverture

Projet Système
Réalisation d’une manipulation
de synthèse d’ouverture
Dain Jérémie - Thomas Colin
Thierry Avignon - Lionel Jacubowiez
Plan de la présentation
I.
Synthèse d’ouverture
I.
II.
II.
Théorie de la synthèse d’ouverture
Modélisation expérimentale
Simulation sous Matlab
I.
II.
Structure du programme
Résultats théoriques
III. Réalisation de la manipulation
I.
II.
Modélisation sous SolidWorks
Résultats expérimentaux
I.1.Théorie de la synthèse
d’ouverture
Objectif : améliorer le pouvoir de résolution
Æ Un télescope limité par la diffraction est limité par le diamètre de sa
pupille.
Æ Synthèse d’un instrument fictif de diamètre supérieur en
recombinant interférométriquement les faisceaux issus de plusieurs
télescopes.
Exemple de télescope
Exemple des trous d’Young
La dimension des trous étant supposée infiniment petite et
la source ponctuelle :
Æ franges d’interférence
Trous d’Young avec une source
étendue
Æ modulation des franges par une enveloppe sinusoïdale dont la largeur est
directement liée à la dimension de la source
Permet
d’avoir une
information
sur la
dimension
transversale
de la source
ÆRotation du plan pupillaire permet de connaître la dimension
transversale de la source dans toutes les directions
Æ connaissance de la forme de la source
Pouvoir de résolution angulaire d’un télescope
classique donné par le critère de Rayleigh:
1,22λ
P=
D
Pouvoir de résolution angulaire avec
l’interférométrie stellaire:
λ
P=
2∗ L
En pratique, utilisation de la rotation terrestre
Æétude du positionnement des télescopes
Æcophasage des télescopes soumis aux
perturbations
I.2.Modélisation expérimentale
Schéma de la manipulation :
Viseur
Source
froide
Trous
source
Masque pupillaire Clairaut
mis en rotation par
un moteur
Caméra
CCD
Degrés de liberté
Viseur
Masque
Bloc source
Caméra
CCD
Bloc visualisation
2 blocs indépendants
Æ Alignement simplifié
Hauteur des éléments fixée, excepté pour le clairaut posé sur une
platine XY
Mise au point faite par le réglage longitudinal du viseur
II.1 Structure du programme
t1
t2
MASQUE
Module au carré de
la TF pour chaque
source
Addition des
interférogrammes
et rotation
t3
Superposition des
interférogrammes
TF
FTO
IMAGE OBTENUE
Comparaison de différentes
configurations pupillaires
Configuration circulaire (4 télescopes)
Configuration de l’article
Configuration golay-6
III.1 Modélisation sous SolidWorks
Utilisation de composants déjà disponibles :
support de microscope, source, roulement à
bille...
Modélisation des composants à usiner et mise
en plan : support pour le masque, support du
moteur...
Caméra
CCD
Masque
Viseur
Clairaut
Moteur
Trous
source
Source
froide
III.2 Résultats expérimentaux
Visualisation de l’importance de la
synthèse d’ouverture :
Visualisation d’une étoile double avec une seule pupille
Avec plusieurs pupilles :
Æ Configuration circulaire (4 pupilles)
Visualisation d’une étoile double lorsque
le masque est au repos
Æ Configuration circulaire (4 pupilles)
Visualisation d’une étoile double lorsque
le masque est en rotation
Æ Configuration de l’article
Visualisation d’une étoile double lorsque
le masque est en rotation
Æ Configuration golay-6
Visualisation d’une étoile double lorsque
le masque est en rotation
Visualisation d’une étoile triple lorsque le
masque est en rotation
Conclusion
Æ Système performant
Æ Protocole d’utilisation très simple
Æ Coût total de la manipulation ~ 4500 euros
(Coût de l’usinage = 1900 euros)
Æ Résolution atteinte quasi-équivalente à celle d’un
télescope dont la pupille a la taille du masque réalisé