Download or read book Etude d un nouveau concept d analyse de front d onde en plan focal appliqu l optique adaptative en astronomie written by Cédric Plantet and published by . This book was released on 2014 with total page 213 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'avènement des Extremely Large Telescopes (ELT) est imminent. Cette nouvelle génération de télescopes ouvrira la voie vers des observations astronomiques toujours plus fines. Les futurs instruments nécessitent des optiques adaptatives de plus en plus sophistiquées pour corriger les effets de la turbulence et atteindre les performances requises. L'analyse de front d'onde est un élément fondamental de l'optique adaptative. Les analyseurs requièrent un flux relativement élevé pour être efficaces, notamment lors de l'estimation de hauts ordres, qui sont nécessaires pour obtenir une bonne correction. Comme le ciel est pauvre en étoiles brillantes, on utilise souvent des étoiles laser, produites par excitation d'un volume de sodium dans la haute atmosphère. Malheureusement, on ne peut pas estimer correctement un tip/tilt avec ces étoiles artificielles. De plus, le focus mesuré est biaisé à cause de l'instabilité en altitude de la couche de sodium. La mesure de ces trois aberrations doit donc pouvoir être faite sur une étoile naturelle de très faible luminosité. On peut alors se demander quelle stratégie adopter pour l'analyse des bas ordres à faible flux. De manière plus générale, les techniques d'analyse de front d'onde sont en pleine évolution pour répondre aux nouveaux besoins de l'optique adaptative. Il est donc important de comparer les stratégies d'analyse en terme de sensibilité et de dynamique. La thèse s'appuie sur un nouveau concept d'analyseur de surface d'onde : LIFT (LInearized Focal-plane Technique). Cet analyseur permettra d'estimer le tip/tilt et le focus sur une étoile naturelle faible, afin de compléter l'analyse faite sur les étoiles lasers, de façon plus efficace qu'avec les moyens actuels. Le premier but de la thèse est d'optimiser et de valider LIFT expérimentalement. Pour cela, j'ai d'abord étudié les propriétés de convergence de l'algorithme et la propagation du bruit afin de déterminer les paramètres optimaux. J'ai ensuite testé le concept de LIFT en laboratoire sur des phases statiques, puis sur le ciel grâce au système d'optique adaptative du télescope Gemini Sud, GeMS. La linéarité de l'estimation malgré la présence de hauts ordres résiduels, dus à la correction imparfaite de l'optique adaptative, a été validée en boucle ouverte, et nous pouvons maintenant envisager une validation finale en intégrant LIFT dans une boucle fermée. Dans un deuxième temps, j'ai étudié la propagation du bruit dans un analyseur dérivé de LIFT, le Shack-Hartmann LIFTé. Cet analyseur divise la pupille à l'aide de micro-lentilles astigmatiques, et une estimation par LIFT est faite dans chaque sous-pupille. Il permettra une estimation de hauts ordres plus précise qu'avec un Shack-Hartmann classique. Le dernier objectif est de comparer les analyseurs existants, en termes de propagation de bruit, pour l'estimation sur étoile naturelle des bas ordres d'une part, cas d'application de LIFT, et des hauts ordres d'autre part, dans le cas d'une optique adaptative extrême par exemple. Cette étude permet de motiver l'utilisation de LIFT et du Shack-Hartmann LIFTé dans des systèmes d'optique adaptative.

Download or read book Analyse de front d onde pour les optiques adaptatives de nouvelle g n ration written by Magalie Nicolle and published by . This book was released on 2006 with total page 363 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Several points restrict the efficiency of the wavefront analysis of actual adaptive optics (AO) systems. The mains ones are the measurement noise and the anisoplanatism. Together, they reduce to a few percents the sky coverage of the instruments assisted by AO. For this reason, rising generation of AO systems aims at the very high performance (implying in particular low measurement noise) and/or the widening of the corrected field. For these wide field AO systems, it is essential to use several directions of analysis. The wavefront analysis problem is then articulated around three items : the available guides stars, the considered wavefront sensing concept and quality of the wavefront sensors measurements. The purpose of this PhD thesis is to study each one of these three aspects. Hence a redefinition of the concept of sky coverage is proposed for wide field AO. The definition suggested here takes into account the number of guide stars and their magnitude, but also the fraction of the scientific field that is really covered, the considered wavefront sensing concept and the expected performance of the instrument. Concerning the wavefront sensing concepts, a comparative study of the Star Oriented and Layer Oriented concepts is presented and an optimization is proposed for each one, leading to very close performance. Finally, a comparison of different wavefront slope estimators is proposed for the Shack-Hartmann wavefront sensor. In particular, a weighted center of gravity estimator is studied, that offers a good robustness to noise and good properties of linearity. This last study is usefull as well for wide field AO as for very high performance AO.

Download or read book Analyse de front d onde sur toile laser allong e pour l optique adaptative de l ELT written by Lisa Bardou and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ELT (Extremely Large Telescope), est un télescope de diamètre 39 m en cours de réalisation par l'Observatoire Européen Austral (ESO). Pour pouvoir tirer pleinement parti de sa taille, ses instruments seront équipés de systèmes d'Optique Adaptative (OA) qui compenseront la turbulence atmosphérique. Ces systèmes d'OA requièrent l'utilisation d'étoiles guides laser afin de maximiser la couverture du ciel. Les étoiles guides laser sont générées par laser accordé sur une résonance d'atome de sodium présents dans une couche d'une épaisseur de 10 km et située à environ 90 km d'altitude. Une étoile laser est donc un cylindre lumineux dans la haute atmosphère, allumé par la relaxation des atomes. L'analyse de front d'onde à l'aide de ces étoiles artificielles souffrent de limitations connues. De plus, sur un télescope de la taille de l'ELT, leur utilisation est compliquée par l'effet de perspective qui provoque un allongement de l'étoile guide lorsqu'elle est vue d'un point éloigné de son point de lancement au sol : le cylindre n'est plus vu par une section circulaire, mais sur le côté. Sur un télescope de 39m, l'élongation de l'étoile peut alors atteindre jusqu'à 20 secondes d'arc, à comparer avec le diamètre du cylindre qui est déterminé par la turbulence, soit de l'ordre d'une seconde d'arc. La variabilité de l'épaisseur, de l'altitude et de la distribution de densité de la couche de sodium ont alors un impact sur la mesure du front d'onde.L'étude de ce problème, qui porte à la fois sur les algorithmes de mesure et le design des analyseurs de front d'onde, a donné lieu à de nombreux travaux s'appuyant sur des simulations et des tests en laboratoire. Le but de cette thèse a été d'étudier cette question à l'aide de données expérimentales obtenues sur le ciel. Ces données ont été enregistrées grâce au démonstrateur d'OA CANARY, situé sur le télescope William Herschel sur l'île de la Palma aux Canaries. CANARY a été développé par le LESIA, en collaboration avec l'Université de Durham; le laser et son télescope d'émission ont été fournis et opéré par l'ESO. Lors de cette expérience, l'allongement extrême des étoiles laser qui sera observé sur l'ELT a été reproduit en plaçant le télescope d'émission à environ 40m du télescope William Herschel. Le front d'onde a ensuite été mesuré sur l'étoile laser allongée ainsi crée.Les travaux effectués pendant cette thèse ont consisté en la préparation de l'instrument et en particulier de l'analyseur de front d'onde de l'étoile laser, la réalisation des observations et le traitement des données résultant de ces dernières. L'analyse de ces données a permis de construire un budget d'erreur de la mesure de front d'onde sur étoile laser allongée. Grâce à ce budget d'erreur, les performances de différents algorithmes de mesure ont été comparées, ainsi que leur comportement face à la variabilité du profil de sodium et des conditions de turbulence. Enfin, différentes configurations d'analyseurs ont été extrapolées, ce qui a permis d'établir des limites sur leur design dans le cadre de l'ELT.

Download or read book Optimisation d un syst me d Optique Adaptative pour l observation de l espace et mise en oeuvre d un d tecteur proche infra rouge innovant en analyse de front d onde written by Silvère Gousset and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'Optique Adaptative (OA) est une technologie mature qui permet de corriger les effets de l'atmosphère sur la formation des images. Les futurs systèmes nécessitent toutefois des développements dans le domaine de l'astronomie afin d'augmenter la couverture du ciel. L'avènement des matrices de PhotoDiodes à Avalanche (APD) est en ce sens prometteur, en permettant l'analyse de front d'onde faible flux du visible au proche infra-rouge. D'autres domaines cherchent également à bénéficier de l'OA, tels que la surveillance de l'espace ou les télécommunications optiques en espace libre. L'intégration du banc d'OA ODISSEE à l'OCA offre un accès au ciel pour valider les nouveaux concepts dans chacun de ces domaines. Nous présentons dans ce mémoire la démarche suivie afin d'étalonner et optimiser le banc. Une analyse fine des sources d'erreur est réalisée à partir d'une caractérisation complète du système et de ses résultats en fonctionnement, appuyée par une modélisation au préalable recalée. Ces travaux permettent de guider les améliorations futures du banc en termes d'optimisation, et représentent de plus un gain en opérabilité dans les domaines de la surveillance et des télécommunications, où ODISSEE a acquis un statut unique en Europe. Parallèlement, nous préparons la mise en oeuvre en analyse de front d'onde d'un détecteur APD, autour de l'étude de la caméra RAPID. Il s'agit d'étudier l'impact en OA des défauts de cosmétique, et du bruit spatial fixe. Nous en proposons une modélisation et simulons sa propagation. Ces travaux ouvrent la voie à la conception d'un ASO RAPID optimisé, exploitant l'avancée majeure pour l'OA que constitue cette nouvelle génération de détecteurs.

Download or read book Mise en oeuvre d un nouveau concept d analyse de surface d onde pour l optique adaptative written by Florence Pouplard and published by . This book was released on 2007 with total page 158 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book Analyse et mise en uvre de l analyseur pyramide pour l optique adaptative tr s hauts ordres des ELT written by Vincent Deo and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les années 2020 vont voir la mise en route des extrêmement grands télescopes (ELT), et avec eux une révolution dans l'astronomie optique. Ces télescopes, de diamètres de 24 à 39 mètres, offriront à la communauté scientifique une qualité d'imagerie d'un ordre de grandeur supérieure aux meilleurs observatoires actuels. Néanmoins, les télescopes au sol sont naturellement limités par la turbulence atmosphérique : de la résolution théorique de l'ELT de quelques mas, les taches image sont brouillées jusqu'à atteindre environ une seconde d'arc de largeur.L'optique adaptative (OA) se propose de compenser en temps réel l'effet de la turbulence atmosphérique, mesurant cette dernière sur des étoiles guides et agissant sur le front d'onde à l'aide de miroirs déformables. Elle est absolument indispensable pour garantir la performance scientifique de tous les grands télescopes terrestres. L'OA reste limitée en termes de couverture de ciel, et il est nécessaire de pouvoir l'asservir sur les étoiles les plus faibles possibles ; ceci promeut le développement d'analyseurs de surface d'onde toujours plus sensibles, dont l'analyseur pyramide (PWFS), qui profite aussi de détecteurs disponibles plus efficaces. Ainsi les étoiles plus faibles, jusqu'à une à trois magnitudes supplémentaires, peuvent encore guider l'OA.Le PWFS reste une technologie en cours de maturation, et cette thèse s'inscrit parmi les recherches conduites pour amener ce senseur jusqu'aux ELT malgré ses limites : défauts d'usinage et d'alignement ; et un comportement non-linéaire. Ce dernier provoque d'importantes baisses de performance en conditions de mauvais seeing.D'une part, cette thèse présente la mise en œuvre sur banc d'optique d'un démonstrateur d'OA à l'échelle des ELT : caractérisations et étalonnages des composants spécifiques au PWFS à haute résolution, jusqu'à la mise en œuvre d'une boucle fermée complète sur un télescope simulé de 18 mètres de diamètre.D'autre part, l'essentiel de ces travaux portent sur la conception d'algorithmes de contrôle et de lois de commande, théoriquement, en simulation, et sur banc, afin d'exploiter au maximum les capacités du PWFS. On propose une analyse des défauts du PWFS, et une modification du contrôle qui permet de relaxer fortement les contraintes de fabrication et de généraliser l'approche à d'autres senseurs, comme le PWFS à 3 faces. Pour ces PWFS, on met en place une étude systématique des non-linéarités, qui permet de définir une méthode de compensation au premier ordre en fonction des conditions turbulentes, et respectant les contraintes opérationnelles.Ces travaux aboutissent finalement à la conception d'un algorithme d'asservissement de second niveau, qui permet d'optimiser les paramètres du contrôleur de l'OA en temps réel, à partir de la seule télémétrie existante. Quelles que soient les conditions d'observation, il devient possible d'ajuster la loi de commande pour obtenir un contrôle optimisé à travers le PWFS, sans a priori et sans intervention aucune.

Download or read book D monstration sur le ciel de l optique adaptive multi objet avec toiles lasers par CANARY written by Olivier Martin (auteur d'une thèse d'astronomie et astrophysique) and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'avènement des télescopes de classe de 30 à40 m va permettre l'étude de la formation et l'évolution des galaxies primordiales de l'univers. Le concept d'optique adaptative multi-objet (MOAO) a alors été proposé pour la conception des futurs spectrographes de l'E-ELT. Cette technique repose sur un contrôle en boucle ouverte du miroir déformable, et sur la reconstruction tomographique du front d'onde dans les directions d'intérèts. La MOAO a donc besoin d'être validée sur le ciel, c'est le rôle du démonstrateur CANARY. Cet instrument est doté de voies d'analyse du front d'onde sur des étoiles guides naturelles et lasers. À partir des mesures de ces analyseurs, l'algorithme Learn&Apply estime les mesures d'un analyseur sur l'axe, communément appelé le Truth Sensor, pour piloter le miroir déformable de CANARY. Le but de l'expérience est alors de démontrer la faisabilité technique de la MOAO, et de chiffrer les performances de CANARY sur le ciel. Cette thèse a pour but de donner des éléments de réponse aux interrogations actuelles concernant la MOAO. Ce manuscrit donne une extension et une analyse détaillée de la synthèse du reconstructeur tomographique avec étoiles lasers. La modélisation complète d'un système MOAO y est discutée et validée. La thèse a consisté à recueillir des données sur le ciel de CANARY au WHT, puis à les exploiter pour évaluer les performances de la MOAO sur le ciel. Une analyse statistique de la profilométrie de la turbulence et des performances est discutée, notamment pour évaluer l'impact de la tomographie et des étoiles laser.

Download or read book OPTIMISATION DE LA COMMANDE MODALE EN OPTIQUE ADAPTATIVE written by ERIC.. GENDRON and published by . This book was released on 1995 with total page 213 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA TURBULENCE ATMOSPHERIQUE DEGRADE LA QUALITE DES IMAGES STELLAIRES OBTENUES DEPUIS LE SOL A TRAVERS UN TELESCOPE. L'OPTIQUE ADAPTATIVE EST UNE TECHNIQUE RECENTE PERMETTANT DE RESTAURER LA PLANEITE DU FRONT D'ONDE INCIDENT EN TEMPS REEL, GRACE A L'UTILISATION D'UN MIROIR DEFORMABLE ET APRES ANALYSE DE LA PERTURBATION DE PHASE SUBIE PAR L'ONDE LUMINEUSE. EN ASTRONOMIE, CETTE ANALYSE SE HEURTE EN PRIORITE AU PROBLEME DU BRUIT DE MESURE SUR LE FRONT D'ONDE EN RAISON DU NOMBRE LIMITE DE PHOTONS, ET AU PROBLEME DE L'ANISOPLANETISME LORSQUE LA SOURCE DE REFERENCE SERVANT A L'ANALYSE EST ANGULAIREMENT SEPAREE DE L'OBJET OBSERVE. CETTE THESE PRESENTE UNE ANALYSE THEORIQUE DE CES PHENOMENES, BASEE SUR UNE APPROCHE MODALE. LE FRONT D'ONDE PERTURBE EST DECOMPOSE SUR UNE BASE DE MODES SPATIAUX. LES CARACTERISTIQUES DE CES MODES (CARACTERISTIQUES TEMPORELLES, RAPPORT SIGNAL SUR BRUIT, CORRELATION EN FONCTION DE L'ANGLE ANISOPLANETIQUE) VARIENT EN FONCTION DE L'ORDRE DU MODE. IL EST MONTRE COMMENT EXPLOITER CETTE PROPRIETE POUR AMELIORER LES PERFORMANCES DE L'OPTIQUE ADAPTATIVE EN AJUSTANT LES PARAMETRES DE CONTROLE INTERNES AU SYSTEME. LE SYSTEME PEUT ALORS FAIRE VARIER DE MANIERE SOUPLE LE NOMBRE DE SES DEGRES DE LIBERTE, PAR UNE OPTIMISATION SPECIFIQUE DES CARACTERISTIQUES SPATIALES ET TEMPORELLES DE LA CORRECTION POUR CHAQUE CONDITIONS D'OBSERVATION PARTICULIERES. LA VALIDITE DE CETTE APPROCHE EST DEMONTREE PAR L'APPLICATION A UN SYSTEME ASTRONOMIQUE REEL (COMEONPLUS), ET LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT EXPOSES

Download or read book Analyse de front d onde sur toiles laser pour les extremely large telescopes written by Nicolas Muller and published by . This book was released on 2011 with total page 193 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Afin d'étendre la couverture du ciel en Optique Adaptative (OA), des Etoiles Guide Laser (EGL) sont crées artificiellement dans la couche de Sodium de l'atmosphère. Leur utilisation provoque des problèmes spécifiques sur la mesure de front d'onde par l'Analyseur de Surface d'Onde (ASO). Certains deviennent critiques avec le passage aux ELT (Extremely Large Télescopes). L'objectif de cette thèse est d'étudier la spécificité de l'analyse de front d'onde sur EGL pour les ELT, et d'optimiser l'ASO dans ce cadre. Pour cela, une caractérisation des effets d'anisoplanétisme focal différentiel sur la mesure de front d'onde a d'abord été effectuée. En s'appuyant sur un modèle de propagation diffractive, nous avons chiffré l'impact des effets de phase et d'amplitude dans le cas des ELT en prenant en compte l'étape de reconstruction tomographique. Nous avons montré que ces effets étaient d'amplitude faible pour la plupart des applications. Nous avons ensuite proposé un modèle simple pour classer les différentes sources d'erreurs mises en évidence dans la littérature. Après avoir montré que l'ASO Pyramide et l'ASO Shack-Hartmann (SH) avaient des comportements très proches lors de la mesure sur EGL, nous avons évalué ces différentes sources d'erreur en considérant le cas d'un ASO SH. Nous avons étudié en détail l'évaluation des erreurs de non-linéarités de mesure, puis nous avons évalué l'impact des variations de la couche de Sodium. Notre travail intègre l'étape de reconstruction tomographique. Nous avons pu déduire de ces études les paramètres à privilégier dans le dimensionnement de l'ASO, afin d'optimiser la mesure de front d'onde sur EGL pour un ELT.

Download or read book Analyse de front d onde en plan focal written by Isabelle Mocoeur and published by . This book was released on 2008 with total page 255 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Optical interferometry allows to reach the resolution of a large instrument by coupling several sub-apertures of lower diameter. However, this method requires a very accurate control of the optical paths, especially the differential aberrations between the apertures (so-called cophasing operation). In this context, focal-plane sensors as phase retrieval or phase diversity techniques (based respectively on the acquisition of one or at least two images aberrated with a known phase) appears to be an advantageous solution with a very simple opto-mechanical setup. However, these estimators are iterative and consequently potentially time-consuming. In this manuscript, we propose new algorithms which are well-suited for real-time cophasing on extended objects. We demonstrate that a quadratic criterion can be derived, which allows to express the solution under a simple analytical form. We also show that the expression of this new criterion can be obtained in the case of small phase perturbations considering a linear expression of the optical transfer function. The performance we obtained on simulated data demonstrates the possibility of using the analytic algorithms in a closed-loop system at low fluxes and restoring the observed object as well. Experimental validations of both iterative and analytic estimators for various projects confirm that the focal plane approach now can be used for the cophasing of complex phased-array systems.

Download or read book Comparaison des techniques d analyse de surface d onde en plan focal d di es aux missions spatiales d imagerie directe et de spectroscopie des plan tes extrasolaires written by Axel Potier and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Comprendre la formation, l'évolution et la surprenante diversité des planètes extrasolaires est un des grands enjeux de l'astrophysique moderne. En deux décennies, de nombreuses découvertes ont déjà révélé la nature complexe de plus de 4000 objets. Pourtant, on connaît peu de choses sur l'atmosphère de ces planètes alors qu'il s'agit d'un point crucial pour déterminer les conditions d'apparition de la vie ailleurs que sur Terre. L'imagerie directe est une technique appropriée à l'étude spectrale des atmosphères d'exoplanètes similaires à celles du Système Solaire.L'imagerie des exoplanètes est cependant limitée par le très grand contraste et par la proximité entre exoplanètes et étoiles. Des techniques optimisées pour l'imagerie à très haute dynamique telles que la coronographie sont donc indispensables. Les coronographes atténuent la lumière des étoiles sans affecter le signal provenant de leurs environnements proches pour le révéler. Cependant, la turbulence atmosphérique, ainsi que les défauts de polissage, les erreurs d'alignement et les dilatations thermiques des télescopes qui peuvent varier avec le temps limitent encore leurs performances. Des techniques de correction active d'aberrations composées de miroirs déformables et d'analyseurs de front d'onde équiperont alors les futurs instruments haute-dynamiques tels que les projets spatiaux WFIRST, HaBEX ou LUVOIR ou encore les instruments aux foyers des Extremely Large telescopes.L'instrument Très Haute Dynamique 2 (THD2) situé à l'Observatoire de Paris/LESIA est un banc de test dédié à ce type d'activité. Durant cette thèse, plusieurs algorithmes d'analyse et de contrôle du front d'onde développés par différentes équipes en Europe et aux États-Unis ont été testés et comparés dans les mêmes conditions de stabilité sur le THD2. Lors de ces tests, la technique d'analyse pair-wise associée à une technique de conjugaison du champ électrique a d'ailleurs démontré d'excellentes performances en contraste dans des conditions spatiales, sans aucune modification du design optique de l'instrument. Fort de cette expérience, cette méthode a alors été implémentée sur l'instrument haute-dynamique VLT/SPHERE dont les résultats sur source interne laissent entrevoir des améliorations en contraste de plusieurs ordres de grandeur.

Download or read book Caract risation spatiale et temporelle de la turbulence atmosph rique par analyse de front d onde written by Tarik Noël and published by . This book was released on 1997 with total page 202 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS LE DOMAINE DE L'ASTRONOMIE, LA RESOLUTION DES IMAGES FORMEES AU FOYER DES TELESCOPES EST LIMITEE PAR LA TURBULENCE ATMOSPHERIQUE. LES SYSTEMES D'OPTIQUE ADAPTATIVE PERMETTENT DE CORRIGER EN TEMPS REEL LES EFFETS DE LA TURBULENCE ET AINSI DE SE RAPPROCHER DE LA RESOLUTION THEORIQUE DES TELESCOPES. LA CONCEPTION ET LES PERFORMANCES DES SYSTEMES D'OPTIQUE ADAPTATIVE REPOSENT POUR BEAUCOUP SUR L'ANALYSE DE SURFACE D'ONDE, CAR C'EST ELLE QUI FOURNIT L'INFORMATION SUR LA TURBULENCE QUI SERVIRA A CORRIGER LE FRONT D'ONDE. LE TRAVAIL PRESENTE DANS CETTE THESE PORTE SUR LA CARACTERISATION SPATIALE ET TEMPORELLE DE LA TURBULENCE ATMOSPHERIQUE AVEC UN ANALYSEUR DE TYPE SHACK HARTMANN. LES PERFORMANCES DES SYSTEMES D'OPTIQUE ADAPTATIVE SONT SEVEREMENT LIMITEES PAR LE BRUIT DE MESURE PRESENT SUR L'ANALYSEUR DE SHACK HARTMANN. POUR MINIMISER CE BRUIT, JE PRESENTE UNE ETUDE PAR SIMULATION QUI MONTRE COMMENT DIMENSIONNER LES SYSTEMES D'ANALYSE DE SURFACE D'ONDE EN FONCTION DU FLUX ET DES CONDITIONS DE TURBULENCE. PARALLELEMENT A LA MAITRISE DU BRUIT DE MESURE, J'INSISTE SUR LA NECESSITE DE PRENDRE EN COMPTE LA DIMENSION FINIE DE L'ECHELLE EXTERNE (ECHELLE DE FORMATION DE LA TURBULENCE). JE PRESENTE UNE ANALYSE THEORIQUE DE L'INFLUENCE DE L'ECHELLE EXTERNE SUR L'EVOLUTION TEMPORELLE DES FRONTS D'ONDE. CETTE ANALYSE S'APPUIE SUR L'ETUDE DES SPECTRES DE PUISSANCE TEMPORELS DES ANGLES D'ARRIVEE (MESURES DU SHACK HARTMANN) ET DE LA PHASE DECOMPOSEE SUR LA BASE DES POLYNOMES DE ZERNIKE. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS LORS D'UNE EXPERIENCE EFFECTUEE A LA PALMA (CANARIES), SUR LE NORDIC OPTICAL TELESCOPE SONT PRESENTES. CETTE EXPERIENCE A CONSISTE A FAIRE DE L'ANALYSE DE FRONT D'ONDE AVEC UN SHACK HARTMANN EN Y ASSOCIANT DES INSTRUMENTS DE SONDAGE VERTICAL DE L'ATMOSPHERE : SCIDAR ET BALLONS SONDE. J'UTILISE L'INFORMATION APPORTEE PAR LES SONDAGES ATMOSPHERIQUES POUR VALIDER ET AMELIORER L'INTERPRETATION DES RESULTATS ISSUS DU DEPOUILLEMENT DES MESURES DE FRONT D'ONDE.

Download or read book ETUDE DE LA CORRECTION PARTIELLE EN OPTIQUE ADAPTATIVE written by Jean-Marc Conan and published by . This book was released on 1995 with total page 341 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OPTIQUE ADAPTATIVE CORRIGE EN TEMPS REEL LES EFFETS DE LA TURBULENCE ATMOSPHERIQUE ET PERMET D'OBTENIR DES IMAGES A HAUTE RESOLUTION AVEC DES INSTRUMENTS ASTRONOMIQUES DE GRANDES DIMENSIONS. APRES UNE ANALYSE THEORIQUE DE L'EVOLUTION TEMPORELLE DES FRONTS D'ONDE TURBULENTS, NECESSAIRE A UNE BONNE MODELISATION DU SYSTEME D'OPTIQUE ADAPTATIVE, J'ETUDIE LA QUALITE DES IMAGES DONNEES PAR UN TEL SYSTEME ; LA CORRECTION DEVIENT PARTIELLE POUR LES FAIBLES LONGUEURS D'ONDE D'IMAGERIE OU LORSQUE LES CONDITIONS DE TURBULENCE SONT PARTICULIEREMENT SEVERES. UNE SIMULATION NUMERIQUE RIGOUREUSE DU SYSTEME D'OPTIQUE ADAPTATIVE PERMET D'ILLUSTRER LES RESULTATS THEORIQUES. JE COMPARE ENSUITE LE RAPPORT SIGNAL A BRUIT DE L'IMAGERIE LONGUE POSE ET DES TECHNIQUES SPECKLES EN PRESENCE DE CORRECTION PAR L'OPTIQUE ADAPTATIVE. JE MONTRE QUE CES DERNIERES SONT PARTICULIEREMENT ADAPTEES AUX CAS DE CORRECTIONS TRES PARTIELLES ALORS QUE L'IMAGERIE LONGUE POSE DOIT ETRE PLUTOT RESERVEE AUX CAS DE BONNES CORRECTIONS. QUELLE QUE SOIT LA TECHNIQUE UTILISEE, LA RESTITUTION D'UN OBJET A UNE RESOLUTION PROCHE DE LA DIFFRACTION NECESSITE UN TRAITEMENT D'IMAGE A POSTERIORI. JE DISCUTE ESSENTIELLEMENT DES TECHNIQUES DE DECONVOLUTION APPLICABLES AUX IMAGES LONGUE POSE OBTENUES EN OPTIQUE ADAPTATIVE: DECONVOLUTION EN AVEUGLE, OU UTILISANT UNE ESTIMATION DE LA FONCTION D'ETALEMENT DE POINT A PARTIR DES DONNEES DE L'ANALYSEUR DE FRONT D'ONDE OU D'UNE IMAGE D'ETOILE DE CALIBRATION. DE CES RESULTATS OBTENUS EN IMAGERIE A UN TELESCOPE JE DEDUIS LES PERFORMANCES D'UN INTERFEROMETRE CONSTITUE DE GRANDS TELESCOPES EQUIPES DE SYSTEMES D'OPTIQUE ADAPTATIVE. J'ESTIME NOTAMMENT LE RAPPORT SIGNAL A BRUIT SUR LES VISIBILITES MESUREES EN LONGUE POSE OU EN TECHNIQUE SPECKLE

Download or read book Etude de l anisoplan tisme pour l optique adaptative written by Guillaume Molodij and published by . This book was released on 1996 with total page 253 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OPTIQUE ADAPTATIVE CORRIGE EN TEMPS REEL LES EFFETS DE LA TURBULENCE ATMOSPHERIQUE ET PERMET D'ATTEINDRE DES IMAGES A HAUTE RESOLUTION AVEC DES INSTRUMENTS ASTRONOMIQUES. CEPENDANT, LA QUALITE DE CORRECTION EST LIMITEE A DE PETITS CHAMPS D'OBSERVATION PAR LE PHENOMENE D'ANISOPLANETISME. CET EFFET SE PRODUIT, PAR EXEMPLE, LORSQUE L'OBJET ASTRONOMIQUE OBSERVE EST SEPARE ANGULAIREMENT DE LA SOURCE DE REFERENCE DU SYSTEME D'OPTIQUE ADAPTATIVE. UNE ANALYSE THEORIQUE GENERALE DES FONCTIONS DE CORRELATION PERMET UNE BONNE MODELISATION DES DIFFERENTES VARIETES D'ANISOPLANETISME. J'ETUDIE LA QUALITE DES IMAGES DONNEES PAR LE SYSTEME D'OPTIQUE ADAPTATIVE EN CONSIDERANT LA PROJECTION MODALE DES SURFACES D'ONDE SUR LA BASE DES POLYNOMES DE ZERNIKE. DE CES RESULTATS, JE DEDUIS LES PERFORMANCES DES GRANDS TELESCOPES EQUIPES D'UNE ETOILE GUIDE ARTIFICIELLE. JE DISCUTE DES TECHNIQUES DE CORRECTION DE L'IMAGE EN ASTRONOMIE SOLAIRE EN UTILISANT UNE ESTIMATION DES FONCTIONS DE TRANSFERT OPTIQUE A LARGE CHAMP APRES CORRECTION DU SYSTEME. J'APPLIQUE NOTAMMENT CES RESULTATS AU CAS PARTICULIER DU MAGNETOGRAPHE THEMIS. JE MONTRE QUE LA STABILISATION DE L'IMAGE EST PARTICULIEREMENT ADAPTEE AUX CAS DES CORRECTIONS A GRAND CHAMP D'OBSERVATION AVEC UNE RESOLUTION DE L'IMAGE MOYENNE ALORS QUE LA CORRECTION DES MODES D'ORDRE ELEVE PERMET D'OBTENIR UNE RESOLUTION DE TRES HAUTE QUALITE AU PRIX D'UN CHAMP D'OBSERVATION TRES REDUIT. FINALEMENT, LES RESULTATS OBTENUS SUR LE SITE ASTRONOMIQUE DU CERGA AVEC L'EXPERIENCE ATLAS POUR MESURER LES EFFETS D'ANISOPLANETISME AVEC UNE ETOILE GUIDE ARTIFICIELLE SONT PRESENTES

Download or read book Reconstruction de la r ponse impulsionnelle du syst me d optique adaptative adonis partir des mesures de son analyseur de front d onde et tude photom trique de la variabilit des toiles YY Orionis written by Stephan Harder and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La résolution angulaire des observations à partir du sol est limitée par la turbulence atmosphérique qui déforme aléatoirement le front d'onde de la lumière d'un objet céleste. L'optique adaptative a été développée pour corriger cette déformation en temps réel. Cependant, cette correction n'est souvent que partielle, et une déconvolution de l'image s'impose dans le but d'effectuer une photométrie de bonne précision. La première partie de ce manuscrit est consacrée à l'estimation de la réponse impulsionnelle pour le système d'optique adaptative adonis du télescope de 3.6 m de l'eso. La variabilité des conditions atmosphériques rend difficile sa calibration par l'observation d'une source quasi-ponctuelle. Pour cela, j'ai utilisé la méthode développée pour le système d'optique adaptative pueo, qui estime la réponse impulsionnelle à partir des mesures de son senseur de courbure, et je l'ai adaptée au système adonis (base sur un senseur de shack-hartmann). J'ai appliqué la méthode à des données obtenues dans différentes conditions atmosphériques et je discute ses limites. En particulier, le modèle ne peut pas reproduire une certaine aberration variable dont l'origine est probablement due à la présence d'une turbulence locale et non-stationnaire. Cette turbulence est clairement mise en évidence par le comportement spatial et temporel de la phase résiduelle. Dans la deuxième partie de cette thèse, je présente et discute les résultats d'une étude sur la variabilité photométrique des Etoiles yy orionis qui sont des étoiles jeunes montrant dans leurs spectres la signature de l'accrétion de matière. En particulier, une variabilité photométrique a pu être détectée pour l'étoile yy ori. J'interprète cette variabilité par la présence d'une tache chaude relativement importante sur la surface de l'étoile, apparaissant et disparaissant périodiquement au cours de la rotation stellaire.

Download or read book tude de l anisoplanetisme pour l optique adaptative written by Guillaume Molodij and published by . This book was released on 1996 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'optique adaptative corrige en temps réel les effets de la turbulence atmosphérique et permet d'atteindre des images à haute résolution avec des instruments astronomiques. Cependant, la qualité de correction est limitée à de petits champs d'observation par le phénomène d'anisoplanetisme. Cet effet se produit, par exemple, lorsque l'objet astronomique observé est séparé angulairement de la source de référence du système d'optique adaptative. Une analyse théorique générale des fonctions de corrélation permet une bonne modélisation des différentes variétés d'anisoplanetisme. J'étudie la qualité des images données par le système d'optique adaptative en considérant la projection modale des surfaces d'onde sur la base des polynômes de Zernike. De ces résultats, je déduis les performances des grands télescopes équipés d'une étoile guide artificielle. Je discute des techniques de correction de l'image en astronomie solaire en utilisant une estimation des fonctions de transfert optique à large champ après correction du système. J'applique notamment ces résultats au cas particulier du magnétographe Thémis. Je montre que la stabilisation de l'image est particulièrement adaptée aux cas des corrections à grand champ d'observation avec une résolution de l'image moyenne alors que la correction des modes d'ordre élevé permet d'obtenir une résolution de très haute qualité au prix d'un champ d'observation très réduit. Finalement, les résultats obtenus sur le site astronomique du Cerga avec l'expérience atlas pour mesurer les effets d'anisoplanetisme avec une étoile guide artificielle sont présentés.

Download or read book UN SYSTEME OPERATIONNEL D OPTIQUE ADAPTATIVE ASTRONOMIQUE written by Jean-Luc Beuzit and published by . This book was released on 1995 with total page 250 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OPTIQUE ADAPTATIVE EST UNE TECHNIQUE QUI PERMET DE CORRIGER EN TEMPS REEL LES EFFETS DE LA TURBULENCE ATMOSPHERIQUE, ET D'OBTENIR AINSI DEPUIS LE SOL, AU MOYEN DE TELESCOPES ASTRONOMIQUES DE GRAND DIAMETRE, DES IMAGES A HAUTE RESOLUTION ANGULAIRE. JE PRESENTE DANS CE MEMOIRE LA CONCEPTION, L'INTEGRATION ET LA MISE EN OEUVRE D'UN SYSTEME D'OPTIQUE ADAPTATIVE, ADONIS, DESTINE A ETRE UTILISE PAR UNE LARGE COMMUNAUTE D'ASTRONOMES SUR LE TELESCOPE DE 3,60 METRES DE L'EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY (ESO), AU CHILI ET A SERVIR DE PROTOTYPE POUR LE VERY LARGE TELESCOPE (VLT). LES PERFORMANCES DE CET INSTRUMENT, QUI PERMET D'ATTEINDRE LA LIMITE DE DIFFRACTION DU TELESCOPE POUR DES LONGUEURS D'ONDE D'OBSERVATION SUPERIEURES OU EGALES A 1,6 M, SONT VALIDEES. JE DETAILLE EGALEMENT LA METHODOLOGIE D'OBSERVATION SPECIFIQUE A L'OPTIQUE ADAPTATIVE. LE COUPLAGE DE L'OPTIQUE ADAPTATIVE ET DE LA CORONOGRAPHIE PERMET D'ACCEDER SIMULTANEMENT A UNE HAUTE RESOLUTION ANGULAIRE ET A UNE DYNAMIQUE IMPORTANTE DANS L'IMAGE. C'EST UN OUTIL PARTICULIEREMENT BIEN ADAPTE A L'ETUDE DE L'ENVIRONNEMENT IMMEDIAT DES ETOILES LES PLUS PROCHES ET NOTAMMENT A LA RECHERCHE DE MATIERE SOMBRE, EVENTUELLEMENT PRESENTE SOUS FORME DE DISQUES DE POUSSIERE OU D'OBJETS DE TRES FAIBLE MASSE. JE DECRIS UN MODE CORONOGRAPHIQUE DEVELOPPE POUR L'INSTRUMENT ADONIS ET J'ANALYSE LES PREMIERS RESULTATS OBTENUS AVEC CELUI-CI DANS DEUX DOMAINES DE RECHERCHE ASTROPHYSIQUES : LA RECHERCHE SYSTEMATIQUE DE DISQUES DE POUSSIERE AUTOUR D'ETOILES A EXCES INFRAROUGE DE LA SEQUENCE PRINCIPALE ET L'ETUDE DE SYSTEMES D'ETOILES DOUBLES DONT L'UNE DES COMPOSANTES EST UNE ETOILE DE TRES FAIBLE MASSE. JE PRESENTE EGALEMENT DES RESULTATS OBTENUS DANS DEUX AUTRES DOMAINES DE LA PHYSIQUE STELLAIRE.