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 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 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 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 ESTIMATION DE LA REPONSE IMPULSIONNELLE ET RESTAURATION D IMAGE EN OPTIQUE ADAPTATIVE APPLICATION AU SYSTEME D OPTIQUE ADAPATIVE DU TELESCOPE CANADA FRANCE HAWAII written by Jean-Pierre Veran and published by . This book was released on 1997 with total page 239 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: GRACE A L'OPTIQUE ADAPTATIVE QUI PERMET LA CORRECTION EN TEMPS REEL DES EFFETS DE LA TURBULENCE ATMOSPHERIQUE, IL EST POSSIBLE D'OBTENIR DES IMAGES ASTRONOMIQUES A TRES HAUTE RESOLUTION ANGULAIRE A PARTIR D'UN TELESCOPE TERRESTRE. LA CORRECTION N'EST CEPENDANT JAMAIS PARFAITE ET LES IMAGES ACQUISES SONT TOUJOURS AFFECTEES D'UN FLOU RESIDUEL, QUI NUIT AUX INTERPRETATIONS MORPHOLOGIQUES ET PHOTOMETRIQUES. LE BUT DE CETTE THESE EST DE PROPOSER UNE METHODE PERMETTANT D'ELIMINER LE FLOU RESIDUEL PAR UN TRAITEMENT A POSTERIORI. NOTRE APPROCHE COMPORTE DEUX ETAPES : ESTIMATION DE LA FONCTION D'ETALEMENT DE POINT (FEP) DU SYSTEME D'OPTIQUE ADAPTATIVE QUI VARIE FORTEMENT D'UNE IMAGE A L'AUTRE, PUIS DECONVOLUTION PROPREMENT DITE. LA METHODE QUE NOUS PROPOSONS POUR ESTIMER LA FEP SE FONDE SUR UNE ETUDE POUSSEE DU FONCTIONNEMENT DU SYSTEME D'OPTIQUE ADAPTATIVE ET PLUS PARTICULIEREMENT SUR UNE MODELISATION DETAILLEE DES EFFETS DEGRADANT LA MESURE DE L'ANALYSEUR DE SURFACE D'ONDE. LES DONNEES UTILISEES SONT CELLES ACCUMULEES PAR L'ORDINATEUR DE CONTROLE PENDANT L'ACQUISITION. COMPAREE AUX TECHNIQUES HABITUELLES NOTRE METHODE A L'AVANTAGE DE NE PAS NECESSITER DE TEMPS D'OBSERVATION ET D'ETRE PLUS PRECISE. CETTE METHODE A PU ETRE IMPLANTEE ET VALIDEE SUR PUEO, LE SYSTEME D'OPTIQUE ADAPTATIVE DU TELESCOPE CANADA-FRANCE-HAWAII. UNE FOIS LA FEP ESTIMEE, L'ETAPE SUIVANTE EST LA DECONVOLUTION. NOUS NOUS ATTACHONS DONC D'ABORD A METTRE EN UVRE LES ALGORITHMES EXISTANTS, TOUT EN PRENANT EN COMPTE LES SPECIFICITES DES IMAGES ACQUISES PAR OPTIQUE ADAPTATIVE. NOUS PROPOSONS ENSUITE UNE NOUVELLE METHODE POUR LA DECONVOLUTION DES IMAGES DE CHAMPS D'ETOILES PERMETTANT UNE SUPER-RESOLUTION DES SOURCES AVEC UNE EXCELLENTE PRECISION PHOTOMETRIQUE ET ASTROMETRIQUE. CETTE METHODE EST APPLIQUEE A DES IMAGES DU CENTRE GALACTIQUE, RECEMMENT ACQUISES AVEC PUEO. NOUS NOUS INTERESSONS ENFIN A LA POSSIBILITE DE RENDRE LA DECONVOLUTION MYOPE C'EST-A-DIRE DE RAFFINER L'ESTIMATION DE LA FEP PENDANT LE PROCESSUS DE RESTAURATION.

Download or read book Les optiques adaptatives grand champ written by Anne Costille and published by . This book was released on 2009 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'Optique Adaptative (OA) permet de corriger en temps-réel à l'aide d'un Miroir déformable (MD) les perturbations atmosphériques grâce à l'analyse de la turbulence par un Analyseur de Surface d'Onde (ASO). L'OA est soumise à deux limitations principales : l'anisoplanétisme et la couverture de ciel. Pour les pallier, des concepts d'OA grand champ ont été proposés. Ils permettent une reconstruction tomographique de la turbulence grâce à l'utilisation de plusieurs ASO. Ces systèmes peuvent réaliser une correction dans une direction spécifique (OA Tomographique Laser LTAO) avec un MD ou dans un large champ (OA MultiConjuguée MCAO) avec plusieurs MD. L'objectif des travaux menés au cours de cette thèse est d'étudier le dimensionnement des systèmes d'OA grand champ et la validation expérimentale de ces concepts. Pour cela, un banc dédié aux OA grand champ, appelé HOMER, a été développé. Son intégration a permis l'étude et la mise en place de procédures de calibration du système, nécessaires à l'obtention de très bonnes performances. Ces calibrations ont notamment été utilisées dans le cadre de l'implantation d'une commande optimale de type Linéaire Quadratique Gaussienne (LQG) permettant de reconstruire le volume turbulent. Cette commande a été mise en oeuvre sur HOMER en MCAO et en LTAO. Nous avons mis en évidence le gain apporté comparé à une solution plus classique. Ces travaux constituent les premiers résultats expérimentaux obtenus grâce à l'implantation d'une commande LQG en OA grand champ ainsi qu'en LTAO boucle fermée. Ces études expérimentales ont été complétées par des études théoriques sur le dimensionnement de systèmes d'OA grand champ et des MD.

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 Conception de lois de commande hautes performances pour l optique adaptative des grands written by Carlos Correia and published by . This book was released on 2010 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'optique adaptative (OA) permet de corriger les effets induits par la turbulence atmosphérique, qui dégradent la résolution des télescopes et donc la qualité des images. Introduits dans les années 1990, les systèmes d'OA deviennent désormais tomographiques, permettant l'analyse du volume turbulent pour une correction à grand champ. Ceci s'accompagne d'une forte augmentation de la complexité des OA des futurs grands télescopes. Les nouveaux concepts d'OA souvent à grands nombres de degrés de liberté (GNDL) requièrent des lois de commande innovantes respectant les contraintes temps réel. Plusieurs aspects originaux sont abordés. Pour les GNDL, le point d'entrée est le choix de la base de représentation de la phase. Deux voies sont explorées : avec une formulation zonale, des méthodes Fourier sont étudiées pour la reconstruction statique de front d'onde ; une nouvelle stratégie combinant méthodes Fourier et méthodes itératives est développée pour adapter la commande optimale linéaire quadratique gaussienne (LQG) aux GNDL. On traite ensuite le problème des dynamiques temporelles des grands miroirs déformables. Pour des dynamiques linéaires, la commande optimale minimisant la variance résiduelle est obtenue comme solution d'un problème LQG à temps discret. Ceci permet aussi de quantifier la dégradation de performances pour des commandes sous-optimales. Cette approche est appliquée à la commande des miroirs de basculement destinés aux grands télescopes. On montre que négliger la dynamique conduit à une dégradation significative des performances. Une autre application est traitée : la coordination d'un miroir lent et d'un miroir rapide (concept woofer-tweeter)

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 Etude de quelques questions math matiques apparaissant en optique adaptative written by Pierre Le Gall and published by . This book was released on 2006 with total page 78 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'optique adaptative est une technique qui permet de corriger en temps réel les déformations évolutives et non prédictibles d'un front d'onde grâce à un miroir déformable. Les perturbations apparaissent typiquement lors de la traversée par les rayons lumineux de l'atmosphère. Ce travail s'articule autour de quatre problémes liés à la plupart des systémes d'optique adaptative actuels : - la reconstruction du front d'onde incident, à partir ici de l'analyseur de Shack-Hartmann. – la mise en place d'équations décrivant la forme à donner à un miroir pour assurer la correction parfaite du front d'onde. - le contrôle et la stabilisation d'un premier modèle de miroir, appelé miroir bimorphe, issu des travaux de Lenczner et Prieur, sont étudiés. Composé de trois couches, correspondant au miroir lui-même (couche exible), et de deux couches équipées de piézoélectriques servant respectivement de capteurs et d'actionneurs. Le couplage de deux EDPs de natures très différentes rend l'étude du problème extrêmement intéressante. - plusieurs théorèmes portant sur la stabilisation, forte, exponentielle et polynômiale, d'un deuxième modèle, constitué d'une poutre encastrée à une extrémité et libre à l'autre, et de deux cellules piézoélectriques, sont mis en place.

Download or read book De l Optique lectromagn tique l Interf rom trie Concepts et illustrations written by Michel Lequime and published by EDP Sciences. This book was released on 2013-09-01T00:00:00+02:00 with total page 505 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce livre, rédigé par des enseignants de Centrale Marseille, propose une approche unifiée des concepts qui fondent l'Optique physique, ce domaine clef de la Photonique qui va de l'Optique électromagnétique à l'Interférométrie en passant par la Formationdes Images. La démarche adoptée est basée sur un emploi généralisé du concept de paquet d'ondes, tant fréquentiel que spatial, et sur un recours constant à la transformation de Fourier, ainsi qu'aux mécanismes du aux de décomposition spectrale et de reconstructionque sa mise en œuvre pratique requiert. Au travers de cette démarche, sont abordés des points aussi variés que :- le traitement harmonique des équations de Maxwell ;- la propagation d'une impulsion lumineuse dans un milieu dispersif ;- les notions de cohérence ;- le concept d'onde évanescente ;- la propagation en milieu stratifié ;- l'effet Talbot ;- la diffraction en présence d'aberrations ;- le taux d'erreur d'une communication numérique ;- la détection homodyne passive ;- l'interférométrie en lumière blanche ;- le gyroscope à fibre optique ;- l'interférométrie d'intensité ;- ... Cet ouvrage est destiné à des élèves-ingénieurs d'écoles généralistes ou spécialisées, à des étudiants de Licence et de Master intéressés par l'optique ondulatoire, ainsi qu'à des ingénieurs en Optique/Photonique dont les activités professionnelles tournent autour de la Recherche et du Développement. Michel Lequime est Professeur à l'École Centrale Marseille et Responsable de l'équipe Couches Minces Optiques de l'Institut Fresnel. Claude Amra est Directeur de Rechercheau CNRS et Responsable de l'équipe Concept de l'Institut Fresnel.

Download or read book Propagation optique et correction en forte turbulence written by Nicolas Védrenne and published by . This book was released on 2008 with total page 293 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’optique adaptative multi-conjuguée (OAMC) a été proposée en astronomie pour augmenter le champ de correction de l’optique adaptative. En imagerie terrestre, les effets de la turbulence atmosphérique sont plus importants : le champ de correction est encore plus faible et les effets diffractifs de la propagation ne peuvent être négligés. L’objectif de cette thèse est de déterminer les performances et les limites de l’OAMC lorsque les effets de la propagation sont pris en compte. Pour cette étude, nous nous sommes placés dans une configuration idéale où les effets de la turbulence sont simulés par deux couches parfaitement conjuguées avec deux miroirs déformables. Nous avons montré que l’OAMC pourrait permettre d’apporter une correction satisfaisante même dans les cas de très fortes perturbations. La limitation ultime de la correction est due à la troncature de la pupille qui provoque en particulier des fluctuations d’intensité dans le plan image de la pupille. Nous avons proposé un modèle de réponse impulsionnelle prenant en compte ces effets. Nous avons montré que ces fluctuations représentent un problème majeur pour la mise en œuvre d’une OAMC en perturbant la mesure de front d’onde. Parallèlement, en se plaçant dans le cadre des faibles perturbations, nous avons évalué analytiquement les corrélations des mesures de l’analyseur de Shack-Hartmann (pentes et intensités) en fonction du profil de Cn2. Nous avons utilisé ce formalisme pour étudier l’erreur d’anisoplanétisme sur les mesures de front d’onde par Shack-Hartmann avec un objet étendu. Nous avons ensuite montré qu’il était possible de l’appliquer à la détermination du profil de Cn2 par inversion des mesures.

Download or read book Mesures optiques de profils de turbulence pour les futurs syst mes d optique adaptative et d observation written by Khanh Linh Nguyen and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La connaissance de la turbulence atmosphérique en visée horizontale permet de mieux appréhender la physique des flux de chaleur à l'interface sol-atmosphère. Elle permet également, en visée verticale, d'améliorer les performances des futurs systèmes d'optique adaptative grand-champ pour l'observation astronomique. Le profil de Cn2 caractérise localement la force de la turbulence. La méthode CO-SLIDAR, développée par l'ONERA, permet de réaliser des profils de Cn2 le long de la ligne de visée du télescope à partir des pentes et de scintillations mesurées par un Analyseur de Shack-Hartmann sur source double. Cette méthode a été validée en visée verticale mais n'avait pas encore montré son efficacité en visée horizontale. Les deux expériences à Lannemezan et à Châtillon-Meudon ont vu la mise en place d'un nouveau profilomètre Shack-Hartmann Infrarouge : le SCINDAR. Elles ont été réalisées sur des surfaces respectivement hétérogène et homogène par morceaux, et elles participent à la validation de la méthode pour des applications agronomiques et écologiques. Mon étude consiste à améliorer le traitement du signal du profilomètre SCINDAR et à valider la méthode CO-SLIDAR pour des mesures de la turbulence atmosphérique proche du sol. Cette méthode a été adaptée en utilisant un formalisme de propagation en onde sphérique. L'étude a permis d'identifier et prendre en compte des sources d'erreur dans le traitement : à savoir la vibration de la machine à froid de l'analyseur de front d'onde cryogénique du SCINDAR et l'étendue des sources dans les fonctions de poids du modèle direct posé pour le traitement des données. Mon étude se consacre à l'amélioration du traitement des données du SCINDAR et à la validation expérimentale des profils de Cn2 obtenus avec des mesures de Cn2 acquises par des scintillomètres. J'ai construit tout d'abord une base de données de pentes et scintillations de qualité vérifiée. Pour l'inversion des données, j'ai choisi la régularisation L1L2 qui est adaptée pour des mesures de Cn2 proches du sol. La méthode de réglage des hyperparamètres de cette régularisation est non-supervisée. Elle permet d'augmenter la fiabilité et la précision de l'estimation du profil de Cn2 de façon pragmatique à l'aide des erreurs relatives sur les paramètres turbulents macroscopiques. Le profilomètre SCINDAR avec la méthode CO-SLIDAR ainsi améliorée produit finalement des profils de Cn2 d'excellente qualité. Ces profils sont comparés avec succès aux mesures des scintillomètres. L'ensemble de ces travaux constitue l'adaptation de la méthode CO-SLIDAR pour des mesures de la turbulence proche du sol.

Download or read book Correction partielle et anisoplan tisme en optique adaptative written by Thierry Fusco and published by . This book was released on 2000 with total page 307 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La correction partielle et l'anisoplanétisme sont les deux limitations fondamentales des systèmes d'Optique Adaptative (OA). Le but de cette thèse est l'étude de techniques permettant de s'affranchir de ces limitations. Dans un premier temps une étude statistique du phénomène d'anisoplanètisme et de la correction partielle est effectuée. Pour s'affranchir du flou résiduel dans l'image, des méthodes de traitement d'images a posteriori sont mises en œuvre. Elles sont d'abord développées dans le cadre d'images isoplanétiques. Elles se basent sur une approche probabiliste du problème qui permet d'obtenir des précisions tant photométriques qu'astrométriques bien supérieures aux algorithmes de déconvolution classiquement utilisés en astronomie. Une extension de ces techniques à l'imagerie anisoplanétique est ensuite proposée. Une expression théorique de la dégradation de la FEP dans le champ est calculée puis intégrée dans un algorithme de traitement d'images de champs stellaires. La technique reste cependant limitée par la chute du rapport signal à bruit pour les grands angles. Pour augmenter ce rapport signal à bruit et donc accéder à des champs plus importants, on doit alors modifier les systèmes d'OA en prenant en compte les effets d'anisoplanétisme. C'est le concept d'OA multiconjuguée (AOMC). Une OAMC se compose de plusieurs miroirs déformables. L'étude proposée dans la thèse porte sur le problème de la reconstruction de front d'onde à grand champ et de la commande spatiale des miroirs déformables. Des méthodes d'inversion sont développées en tenant compte de la statistique de la phase turbulente pour régulariser le problème et permettre une reconstruction optimale. (...)

Download or read book Etude d un analyseur de surface d onde haute sensibilit pour l optique adaptative extr me written by Christophe Clergeon and published by . This book was released on 2014 with total page 337 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les coronographes modernes offrent aujourd'hui la possibilité de bénéficier d'un très haut contraste et de la pleine résolution angulaire offerte par la classe des télescopes 8-10 mètres, permetant ainsi l'observation directe de la zone interne des système planétaires proches. SCExAO (Subaru Coronographic Extreme AO), fait partie de cette nouvelle génération d'inistrument dit à très haut contraste composé de techniques coronographiques avancées, il permettra l'observation directe d'exoplanètes au plus proche (1 L/D) de leur étoile hôte. Composés de systèmes optiques insolites, les instruments à très haut contraste nécessitent une parfaite calibration et correction des erreurs de front d'onde notamment aux bras ordres. Afin de compléter l'analyseur de surface d'onde (ASO) infrarouge qui contrôle une monture tip-tilt sur laquelle repose un miroir déformable de type MEMS, ma mission au cours de ma thèse fut de développer l'ASO visible haute sensibilité de SCExAO. Pour réaliser ce défit passionnant, j'ai développé deux ASO au cours de mon étude : - un ASO de type pyramide non modulée, permettant un gain de sensibilité sur la pyramide modulée aujourd'hui utilisée sur les plus performants AO), - un analyseur de surface d'onde de type courbure non linéaire qui permettra bientôt de maximiser la sensibilité de mesure des aberrations de bas ordres. Après une présentation de la voie de l'ASO visible de SCExAO développée au cours de ces trois dernières années, incluant une description du premier prototype d'analyseur de courbure non linéaire de l'instrument, je présenterai les résultats encourageants obtenus en laboratoire de la première pyramide non modulée de Subaru.

Download or read book Validation ciel d une commande haute performance en optique adaptative classique et multi objet sur le d monstrateur CANARY written by Gaetano Sivo and published by . This book was released on 2013 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'optique adaptative (OA), qui permet de corriger en temps-réel les déformations du front d'onde induites par la turbulence atmosphérique, connaît une limitation fondamentale : l'anisoplanétisme. Pour y remédier, le concept d'OA grand champ (OAGC) a été proposé. La turbulence est mesurée dans plusieurs directions du champ de vue à l'aide d'étoiles guide naturelles et laser, et son impact corrigé sur les images par une commande basée sur une reconstruction tomographique. L'approche linéaire quadratique gaussienne (LQG) est bien adaptée à la conception de lois de commande en OAGC comme en OA classique. Elle permet d'estimer et de prédire la phase à l'aide d'un filtre de Kalman basé sur des a priori spatiaux et temporels. Les modèles d'état et commandes associées sont détaillés. On présente la première mise en oeuvre sur le ciel d'une commande LQG sur tous les modes, en OA classique et multi-objet, à l'aide du démonstrateur CANARY. Ces résultats sont obtenus avec identification du modèle de tip-tilt et filtrage des vibrations, ce qui constitue la première mise en oeuvre ciel de cette stratégie. Les a priori spatiaux de la phase en volume sont identifiés par la méthode LEARN. Des données issues du profilomètre stereoSCIDAR ont aussi été utilisées. Des comparaisons sont proposées avec une commande intégrateur en OA classique, avec un gain significatif en performances pour le LQG. Les comparaisons avec le reconstructeur statique APPLY (moindres carrés régularisés) en OA multi-objet mettent en évidence un gain du LQG dans certains cas (fort bruit en particulier). L'ensemble des résultats confirme la faisabilité et l'intérêt d'une commande LQG pour un instrument d'OA ou d'OAGC.

Download or read book POSSIBILITES NOUVELLES ET CONTRAINTES ASSOCIEES APPORTEES PAR L OPTIQUE ACTIVE ET ADAPTATIVE DANS LA CONCEPTION DE TELESCOPES written by JEAN BERNARD.. GHIBAUDO and published by . This book was released on 1989 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE EST RELATIVE A L'OPTIQUE ACTIVE ET ADAPTATIVE, NOUVELLE TECHNIQUE POUVANT REVOLUTIONNER LA CONCEPTION DE CERTAINS INSTRUMENTS D'OPTIQUE DANS UN FUTUR PROCHE. DANS UN PREMIER TEMPS, CETTE THESE S'ATTACHE A DEFINIR LES PRINCIPES DE CES TECHNIQUES TEMPS REEL DE CORRECTION DES SURFACES D'ONDE ABERRANTES, AFIN D'OBTENIR DANS LE PLAN FOCAL D'UN INSTRUMENT UNE IMAGE LIMITEE PAR LA DIFFRACTION. DANS UN DEUXIEME TEMPS, L'ETUDE A PORTE SUR LA MODELISATION DE SURFACES D'ONDE TURBULENTES ET LA DECOMPOSITION DE CES DERNIERES SUR LES MODES OPTIQUES DE ZERNIKE, PROCHES DES MODES PROPRES DE LA TURBULENCE. L'ECRITURE MODALE DES SURFACES D'ONDE PERTURBEES PRESENTE DE MULTIPLES AVANTAGES NOTAMMENT DANS LE CADRE DU CONTROLE DES MIROIRS DE CORRECTION. L'UN DES POINTS DELICATS DE L'OPTIQUE ACTIVE ET ADAPTATIVE EST LA DETERMINATION DES LOIS DE COMMANDE EN REGIME STATIQUE ET DYNAMIQUE AFIN DE METTRE EN FORME LES MIROIRS DE COMPENSATION. CETTE ETUDE GLOBALE VALIDE L'OPTIQUE ACTIVE ET L'OPTIQUE ADAPTATIVE COMME MOYENS DE COMPENSATION AUTOMATIQUE DES ABERRATIONS. CES TECHNIQUES S'AVERERONT INDISPENSABLES POUT TOUT INSTRUMENT OPTIQUE BASE AU SOL, OU LA HAUTE RESOLUTION SPATIALE EST AVANT TOUT RECHERCHEE