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Nouveaux interféromètres large bande pour l'imagerie haute résolution : interféromètre fibré hectométrique ; utilisation des fibres à cristaux photoniques.

VERGNOLE Sébastien
Abstract: 

L'imagerie haute résolution a atteint une grande maturité ces dernières années et donne lieu aujourd'hui a de nombreuses publications scientifiques. Si cette technique est mature pour des bases de l'ordre de la centaine de mètres, de nouvelles avancées sont encore possibles notamment en se tournant vers des instruments à trés grandes bases et/ou utilisant de nouveaux guides optiques. Par ailleurs, le domaine de l'astronomie impose de travailler avec de larges bandes spectrales. L'étude d'interféromètres large bande est alors indispensable. Ce manuscrit présente le développement d'instruments fibrés et leur caractérisation sur de larges domaines spectraux. Après avoir évoqué quelques rappels théoriques, le deuxième volet de ce document est consacré à l'étude des fibres optiques en silice pour le projet OHANA. Ce projet piloté par l'Observatoire de Meudon vise à relier de manière cohérente les télescopes du Mauna Kea à Hawaii à l'aide des fibres optiques. La dispersion chromatique différentielle des fibres destinées a relier le CFHT et Gemini, d'une longueur de 300 m, a été caractérisée et minimisée. Une étude de l'évolution de cette dispersion a également été menée en tenant compte des variations différentielles de température. Des solutions utilisant une ligne à retard fibrée ou des lames de CaF2 ont été proposées et réalisées pour compenser la dispersion supplémentaire occasionnée par ces variations des contraintes thermiques. La troisième partie est dédiée à l'étude des propriétés des fibres à cristaux photoniques (PCFs) pour l'interférométrie large bande. Deux interféromètres respectivement à deux et trois voies ont été mis en oeuvre dans le but de tester les propriétés des PCFs. Il a été montré que ces fibres microstructurées avaient la capacité de propager la lumière de façon cohérent sur une trés large bande spectrale, allant typiquement de 670 nm et 1550 nm, ce qui n'est pas possible en utilisant des fibres en silice "conventionnelles". Enfin, des mesures de clôture de phase ont été réalisées montrant que les PCFs n'apportaient pas de biais sur ces mesures.