Etude et modélisation des performances de systèmes découpeurs d'images pour l'astronomie : application à l'instrumentation du «James Webb space» téléscope et du «Very large» téléscope

par Florence Laurent-Prost

Thèse de doctorat en Optique optoélectronique et microondes. Instrumentation optique

Sous la direction de Roland Bacon.

Soutenue en 2006

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    Les systèmes découpeurs d’images sont un nouveau type de spectrographes intégraux de champ pour l’instrumentation astronomique. Ce mémoire de thèse présente l’étude et la modélisation des performances de ces systèmes, basés sur un design optique comprenant un miroir découpeur. Ce dernier est constitué d’un empilement de slices, dont chaque surface active est sphérique et tiltée. Pour les instruments du JWST et du VLT, on a étudié deux technologies de fabrication et d’assemblage du miroir découpeur. La première, conçue en collaboration avec Cybernétix, présente un assemblage de slices en Zérodur maintenu par adhérence moléculaire. La deuxième, repose sur la technologie d’usinage diamant sur des métaux, en une pièce monolithique ou segmentée. Trois prototypes représentatifs de chaque technologie ont été testés sur banc optique à l’Observatoire de Lyon – rugosité, BRDF, profil de forme, alignement, grandissement du système, qualité image – et comparés aux spécifications de haut niveau. Une conclusion comparative des résultats obtenus est présentée afin d’orienter la meilleure technologie de découpeur d’images aux projets instrumentaux, qu’il s’agisse d’instruments mono ou multi-voies, au sol ou dans l’espace

  • Titre traduit

    Study and modelization on image slicer performance for astronomy : application to the instrumentation of James Webb space telecope and very large telescope


  • Résumé

    Image slicers systems are a new type of integral field spectrographs for astronomical instrumentation. This dissertation presents the study and modelization of the performance of such systems based on an optical design including a slicing mirror. The latter consists of a stacking of slices with spherical and tilted active optical surfaces. In view of instrumentation of JWST and VLT, this work describes optical design, manufacturing, assembling, component test results (shape, roughness, BRDF) and overall system performance (image quality, alignment) of two alternative technologies for image slicers. Proposed by Cybernetix, the first one uses individual optical components made of Zerodur, polished by classical method and assembled together by molecular adhesion. The second one involves monolithic or segmented optical elements made of metal and state-of-the-art diamond-turning machines. Then, we conclude on a comparison between these two different technologies, giving the most suitable solutions for astronomical instruments, either ground or spaceborne, and mono or multi channels

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Informations

  • Détails : 1 vol. (199 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Observatoire de Lyon. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Université Jean Monnet. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 50784
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