Conception d'un spectrometre infrarouge adapte aux faibles flux et aux hautes cadences de mesure

par Philippe Voge

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Guy Guelachvili.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Des modeles predictifs calculent les signatures ir d'aeronefs avec precision ; il convient ensuite d'effectuer des mesures afin de les valider. C'est dans cet objectif que l'onera developpe des moyens spectrometriques toujours plus performants. C'est dans ce cadre qu'il m'a ete demande de concevoir un spectrometre infrarouge possedant les proprietes suivantes : une resolution moyenne sur un grand intervalle spectral, une grande sensibilite, une dynamique et une cadence de mesure elevees. Ce spectrometre etant dedie a des campagnes de mesures embarquees, il se devait aussi de posseder des qualites de capacite et de robustesse. Une premiere partie a donc consiste a definir l'instrument qui repondait le mieux aux performances requises. Le choix de l'interferometre de mach-zehnder modifie apporte la luminosite et la possibilite d'enregistrer la totalite du spectre en une mesure, sans pieces mobiles. L'importance cadence de mesure est assuree par une matrice de detecteurs dont la deuxieme direction augmente tres largement la dynamique de mesure par rapport a l'utilisation d'une barrette. L'originalite essentielle de ce travail reside dans le surechantillonnage de l'interferogramme effectue grace a la deuxieme direction de la matrice de detecteurs inclinee par rapport a l'axe des franges. Ce sur-echantillonnage ecarte tout problemes de repliements de spectre en agrandissant largement l'intervalle spectral libre du spectrometre, et augmente par la-meme le nombre de points utiles dans le spectre. Une partie experimentale nous a permis de valider le concept instrumental dans le visible et en laboratoire. Nous avons mis au point un protocole de reglage efficace grace au developpement d'un formalisme mathematique quantifiant l'effet sur le spectre d'une erreur d'orientation de la matrice. La comparaison entre les spectres issus de mesures d'interferogrammes sur-echantillonnes et non sur-echantillonnes ont alors bien mis en relief l'interet de la methode pour la mesure de spectres larges. Toutes les experiences realises ont confirme l'adequation de cet instrument avec les performances requises. De plus celui-ci se revele prometteur quant au profit qu'il tire des avancees technologiques en detection infrarouge, en terme de detecteurs elementaires, de taux de remplissage et de frequence d'acquisition.


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Informations

  • Détails : 140 P.
  • Annexes : 31 REF.

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  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013756
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