Mise en place de processus de génération de somme de fréquences optiques large bande dediés à l'imagerie haute résolution pour l'astronomie

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

fibres optiques, photoconductivité, interférométrie, astronomie

Mots-clés

Astronomie - Thèses et écrits académiques,

Interféromètres - Thèses et écrits académiques,

Niobate de lithium - Thèses et écrits académiques,

Fibres optiques - Thèses et écrits académiques,

Cohérence (optique) - Thèses et écrits académiques,

Détecteurs de photons - Thèses et écrits académiques,

Spectres infrarouges - Thèses et écrits académiques

Les interféromètres stellaires à très haute résolution angulaire sont des dispositifs performants qui permettent une étude approfondie de notre Univers. Cette thèse décrit un nouvel instrument, baptisé interféromètre à somme de fréquences, dédié à l'analyse de la cohérence spatio-temporelle de rayonnements infrarouges autour de 1550nm en les transposant vers les longueurs d'onde visibles autour de 630nm. Cette transposition fréquentielle est réalisée au moyen de processus de somme de fréquences, alimentés par une source laser à 1064nm, et générés dans les cristaux de PPLN mis en place sur chacun des bras de l'instrument. La première partie de ce manuscrit donne les éléments théoriques nécessaires à la compréhension des travaux présentés. La deuxième partie concerne la conception, la réalisation et la caractérisation d'un interféromètre à somme de fréquences adapté à l'analyse de sources infrarouges spectralement étendues. La troisième partie présente la caractérisation expérimentale de la cohérence temporelle d'une source infrarouge large bande spectrale. Elle se solde par la démonstration expérimentale de l'analyse de la cohérence spatiale d'une source thermique artificielle en régime de comptage de photons. La dernière partie traite de la possibilité d'étendre la bande spectrale de fonctionnement de l'interféromètre et démontre l'apparition un effet de compression spectrale en fréquences dans les cristaux de PPLN. Elle se conclut par le projet de mise en place de l'instrument sur le site du réseau de télescope CHARA et fournit une estimation de la magnitude limite accessible en combinant ce dispositif à différentes configurations de l'interféromètre.