Conception et realisation d'un spectrometre par transformee de fourier. Etude de l'interferometre birefringent, traitement des donnees et analyse spectrale

par STEPHANIE PRUNET CASSAN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Dominique Placko.

Soutenue en 2000

à Cachan, Ecole normale supérieure .

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  • Résumé

    L'objet de cette these est l'etude de la faisabilite d'un spectrometre a transformee de fourier compact et sans reglage. L'appareil est construit autour d'un interferometre birefringent, constitue de deux prismes de wollaston en spath identiques et accoles et d'une barrette ccd. Le traitement des donnees propose est valide en utilisant des lampes spectrales, et plus particulierement la lampe a vapeur de zinc-mercure-cadmium. L'etude theorique complete du systeme permet d'estimer la resolution du spectrometre (environ 80 cm 1) et montre la necessite de prendre en compte la variation non lineaire de la difference de marche introduite par l'interferometre le long de la barrette. Une methode de reechantillonnage des donnees est proposee afin d'obtenir un signal regulierement echantillonne en fonction de la difference de marche. Pour ameliorer la qualite du spectre reconstruit, un filtrage frequentiel puis spatial des signaux est applique. Enfin, un etalonnage de l'appareil, prenant en compte le caractere dispersif du materiau birefringent, permet d'obtenir un spectre gradue en nombre d'onde. Le spectre obtenu avec la methode du periodogramme ne permet pas de separer les raies les plus proches des lampes etudiees, la resolution de cette methode etant limitee par l'etendue du signal a analyser. D'autres methodes d'analyse spectrale sont donc appliquees. L'etude menee montre que la methode ar-long et la methode de cauchy, exploitant une information a priori, sont tout a fait adaptees au probleme. Enfin, au vu des resultats obtenus, un redimensionnement de l'interferometre ainsi qu'une nouvelle realisation sont proposes afin d'obtenir une meilleure resolution (environ 16 cm 1) et une plage de linearite de la difference de marche plus grande.

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Informations

  • Détails : 227 p.
  • Annexes : 74 ref.

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