Thèse soutenue

Analyse de front d'onde en plan focal : algorithmes analytiques pour miroirs segmentés

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Auteur / Autrice : Enguerran Delavaquerie
Direction : Gérard Lemaitre
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Optique et traitement d'image
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Provence. Section sciences
Jury : Président / Présidente : Hugues Giovannini
Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre Chavel, Nicolas Treps

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les instruments optiques à pupilles multiples permettent d'obtenir de très hautes résolutions angulaires en mettant en réseau des télescopes, ou en utilisant des surfaces réfléchissantes segmentées. Pour fournir une résolution optimale, les sous-pupilles de ces instruments doivent être cophasées, c'est-à-dire alignées en piston et basculement, à l'aide 'un capteur de front d'onde. Placé au foyer de l'instrument, le capteur peut mesurer les aberrations instrumentales perturbant les observations, en utilisant des techniques d'analyse de l'image telles que le phase retrieval et de la diversité de phase. Cependant, ces estimateurs ont l'inconvénient d'être itératifs et donc potentiellement coûteux en temps de calcul. Sur la base d'un nouveau formalisme décrivant de manière simplifiée le modèle de formation d'image, de nombreux algorithmes peuvent être dérivés pour la résolution du problème inverse. Ces différents algorithmes peuvent prendre en compte l'extension de l'objet, la géométrie de la pupille, le nombre et la nature des plans de mesure,. . . Dans une première étape, les travaux portent sur la mesure des pistons différentiels e,tre les sous-pupilles, principaux contributeurs à l'erreur d'alignement, dans le cadre d'observation d'un point source ou d'un objet étendu. Plusieurs estimateurs, analytiques et linéaires, ont été dérivés. La validation des estimateurs s'est déroulée en deux étapes. Des simulations numériques ont montré, pour certaines configurations pupillaires, un comportement très proche à celui des estimateurs itératifs précédents. Des mesures expérimentales sur un miroir segmenté confirment le bon comportement des algorithmes dans des conditions réelles. Ces premiers résultats confirment la validité de l'approche suivie.