Imageur Grand Champ pour la Situational Awareness

Wide Field of View Imaging System for Situational Awareness

• Auteur / Autrice : Agnès Vinoy
• Direction : Yvan Sortais
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electronique, Photonique et Micro-Nanotechnologies
• Date : Soutenance le 08/12/2025
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Charles Fabry - Laboratoire Charles Fabry / Photonique Industrielle - REOSC-safran
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Institut d'optique Graduate school (Palaiseau, Essonne ; 1920-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Sciences de l'ingénierie et des systèmes (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Guillaume Druart
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Johan Mazoyer, Jérôme Néauport, Elsa Huby
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Johan Mazoyer, Jérôme Néauport
• DOI : 10.70675/26a75bdezc21fz4d0dza080z94058cc99450

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résolution (optique)

Capteurs optiques

Astronomie -- Instruments

Imagerie en astronomie

Imagerie multispectrale

Miroirs

Optique -- Instruments

Mots clés libres

Optiques freeforms

Imagerie grand champ

Génie optique

Capteurs Courbes

Haute résolution angulaire

Freeform optics

Wide field imaging

Optical engineering

Curved sensors

High angular resolution

Résumé

Cette thèse explore l'apport de l'utilisation d'optiques freeforms et de capteurs courbes lors de la conception de systèmes optiques. Pour cela, on cherche à repousser les limites des systèmes à grand champ de vue (>20°) et haute résolution angulaire (~ 10'') existants. Dans le cadre d'applications d'imagerie pour systèmes aéroportés, le système doit présenter un volume minimal.Ce travail présente les possibilités offertes par une combinaison à 3 miroirs freeforms dite αZ d'une part, et une combinaison à 4 miroirs freeforms en configuration ''W'' d'autre part. L'ajout d'un capteur courbe permet de relâcher les contraintes de fabrication dans les deux cas.Un prototype du système à 4 miroirs a été construit, qui a permis d'explorer les difficultés liées à la fabrication des miroirs freeforms et des capteurs courbes, et de l'alignement de l'ensemble.

This thesis explores the contribution of using freeform optics and curved sensors when designing optical systems. For this, we seek to push the limits of existing systems with a wide field of view (>20°) and a high angular resolution (~ 10''). For airborne imaging applications, the system must also have a minimum volume.This work presents the possibilities offered by a 3-freeform-mirror based on an αZ configuration on one hand, and a 4-freeform-mirror combination in a ''W'' configuration on the other hand. The addition of a curved sensor makes it possible to relax the manufacturing constraints in both cases.A prototype of the 4-mirror system was built, which allowed to explore the difficulties related to the manufacturing of freeform mirrors and curved sensors, and the alignment of the assembly.