5.10 9 7.10 6

Nice, le 30- 09 - 2005
Caractérisation et optimisation de la réjection d'un
interféromètre à frange sombre et en bande large
Application à la mission Darwin
Christophe Buisset
Directeur de thèse: Yves RABBIA
Tuteur Alcatel Alenia Space: Xavier REJEAUNIER
Caractérisation et optimisation de la réjection
d'un interféromètre à frange sombre

La mission DARWIN

Le banc de test MAII

Travail de thèse
La mission DARWIN

Projet E.S.A. (2015 - 2020)



4 satellites :
 3 télescopes
 1 recombineur
Point de Lagrange L2
Objectifs

Détecter directement et étudier des planètes de type
terre (distance < 20 pc).

Détecter une activité biologique à la surface d’une
planète (distance < 20 pc).

Imager des objets astrophysiques dans l’I.R. thermique.
Détection directe: défis à relever
5.10 9
7.10 6
Détection directe: défis à relever

Atténuer l’énergie émise par l’étoile

Eétoile résiduelle
Eétoile collectée

à λ ≈ 10 mm
Séparer angulairement le couple étoile-planète


<
10-6
100 mas pour le couple Terre-Soleil à 10 pc
Détecter un flux très faible

~ 1 photon m-2 s-1 dans toute la bande 6-20 mm
Comment ?
L’interférométrie annulante
L’étoile disparaît,
T2
T1
+p
Recombinaison
La planète apparaît !!!
Comment ?

L’interférométrie annulante
La qualité du « nulling » est mesurée par
le taux de réjection ρ :
I max

I min
But : ρ ≈ 106 sur toute la bande spectrale
Etudes préliminaires à Darwin
Détecter directement des planètes de type terre
Obtenir ρ > 106 pour 6 μm < λ < 18 μm
Etude théorique insuffisante !!!
Démontrer expérimentalement l’efficacité de
l’interférométrie à frange sombre.
→ Performances
→ Stabilité
Evaluer les performances sur banc de test
L’interféromètre MAII

Caractéristiques






Domaine spectral: λ ≈ 1,55 μm (technologies télécoms).
Largeur spectrale: Δλ = 80 nm.
2 pupilles.
Déphasage : lames dispersives.
lignes à retard: coin de cube
Objectifs


Obtenir ρ ≈ 106
 Grande largeur spectrale.
 Stabilité.
Acquérir le savoir faire en vue de la réalisation d’un banc
cryogénique.
L’interféromètre MAII
L’interféromètre MAII
L’interféromètre MAII
L’interféromètre MAII
L’interféromètre MAII
Lignes à retard
APS
Simulateur d’étoile
L’interféromètre MAII
Le simulateur d’étoile
Collimateur
Fibre optique

λ = 1,55 μm

Δλ = O,08 μm
L’interféromètre MAII
Les lignes à retard
coin de cube

Particularité: coin de cube.

Permet d’ajuster la différence de
marche (OPD) entre les 2voies
L’interféromètre MAII
Le déphaseur : Lames dispersives

Objectifs


Comprendre les causes de limitation des performances.
Améliorer les performances actuelles de MAII :


Travail de thèse
Obtenir ρ ≈ 106 (stable).
à ce jour ...



Etudes des différents sous-systèmes :
 Source.
 Recombinaison + filtrage modal.
Réalignement complet du banc (Juillet – Aout 2005) :
 Nouvelles procédures.
 Nouvelle configuration.
Mesures de nulling (MAII, dernière config.)
Derniers résultats
(Septembre 2005 )
ρ ≈ 105 (λ = 1,55 μm, Δλ = 0,08 μm)
Meilleure réjection: 1,15.105