Thèse soutenue

Réalisation et caractérisation d'une caméra à balayage de fente synchroscan à résolution temporelle proche de la picoseconde
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Auteur / Autrice : Wilfried Patrick Uhring
Direction : Bernard CuninYann Hu
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique, électrotechnique, automatique
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les caméras à balayage de fente sont les instruments de détection optique résolue en temps les plus performants en terme de résolution temporelle. Le mode synchroscan accumule plu-sieurs événements lumineux récurrents à un taux de répétition élevé (environ 100 MHz) et augmente le rapport signal à bruit de la mesure. La caméra est alors associée à une source de lumière impulsionnelle, généralement un laser à modes bloqués et à un déclencheur qui syn-chronise la caméra avec cette source. Seule une bonne mise en œuvre du tube permet d'approcher sa résolution temporelle intrinsèque, limite ultime du système de mesure. La gi-gue de synchronisation de la tension de déflexion avec le train d'impulsions laser constitue la détérioration majeure de la résolution temporelle lorsqu'elle s'approche de la picoseconde. De plus, une bonne résolution temporelle entraîne une sensibilité importante de la caméra vis-à-vis des perturbations internes et externes. Une dérive de plus de 200 ps est généralement constatée durant la première heure de fonctionnement d'une caméra standard. Une technique permettant de mesurer électriquement la gigue de synchronisation d'un déclencheur est dé-crite. Un système de déclenchement à base de boucle à verrouillage de phase a été réalisé afin de limiter cette gigue à celle d'une photodiode tout en filtrant efficacement le bruit d'amplitude du laser. Un système de stabilisation électrique de la caméra a été développé. Il réduit la dérive de la caméra à moins de 12 ps durant la première heure et il permet d'atténuer la gigue de synchronisation induite par la caméra à moins de 200 fs efficace. Les dérives rési-duelles sont complètement annulées à l'aide d'un système logiciel complémentaire dont les instabilités résiduelles sont de 200 fs efficace. La résolution temporelle de la caméra fonc-tionnant avec ces systèmes n'est plus limitée que par celle du tube et par la gigue de synchro-nisation du déclencheur et cela, quelque soit la durée de l'acquisition.