Interféromètre à conversion de fréquence pour l'imagerie à haute résolution angulaire : validation de la technique de clôture de phase et fonctionnement en régime de comptage de photons

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

interférométrie, imagerie, télescopes, astronomie

Mots-clés

Photons - Thèses et écrits académiques,

Télescopes spatiaux - Thèses et écrits académiques,

Imagerie en astronomie - Thèses et écrits académiques,

Interféromètres - Thèses et écrits académiques

La très haute résolution angulaire accessible avec les réseaux de télescopes actuels combinée à la fiabilité des mesures permet une amélioration constante des modèles décrivant l'évolution de l'Univers et de ses constituants. Cette thèse décrit un nouvel instrument, appelé interféromètre à conversion de fréquence, dédiée à l'imagerie astronomique par analyse de la cohérence spa­tiale d'une source. Cet instrument propose l'utilisation d'un processus de somme de fréquences convertissant la fréquence des ondes optiques collectées à 1542 nm, par chaque télescope, vers le visible à 630 nm. Cette conversion de fréquence est réalisée au moyen d'un cristal non linéaire (PPLN) et d'une source laser intense à 1064 nm. Un chapitre introductif présente le contexte expérimental et théorique de la thèse. Le deuxième chapitre est consacré à la démonstration ex­périmentale de la conservation du terme de phase en employant un interféromètre à conversion de fréquence combiné à la technique de clôture de phase. Le troisième chapitre porte sur le niveau de flux minimal détectable avec l'interféromètre à conversion de fréquence. Cette étude a été menée jusqu'en régime de comptage de photons et met en avant les limites concernant l'acquisition des termes de contraste de franges d'interférences et de clôture de phase. La dernière partie concerne les études en cours et la possibilité de réalisations expérimentales sur site. Ce chapitre donne une estimation de la magnitude limite accessible avec différentes configurations instrumentales basées sur l'utilisation d'un interféromètre à conversion de fréquence.