Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 PERSPECTIVES INSTRUMENTALES EN INTERFEROMETRIE VISIBLE

Philippe Berio et Stphane Lagarde

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Tour dhorizon des principaux instruments visibles en oprationNPOIPAVO (SUSI/CHARA)VEGA (CHARA)Bilan

Projets en coursVISIONVEGAS

Conclusions et Perspectives

Plan

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Tour dhorizon: NPOIINSTRUMENT FOCAL: Fonctionnement en mono-r0 Recombinaison co-axiale par paire Modulation de lOPD Dtecteur : 32 APDs Group-delay fringe tracking sur 6 bases Bande spectrale 550-850nm dans 16 canaux (R ~ 30-50) Magnitude limite du fringe tracking sur une base : mv = 6.7 Magnitude limite du fringe tracking sur 6 bases : mv ~ 6.0 Mesures de V2 et de cltures de phase

NPOI (Navy Precision Optical Interferometer) : Install Flagstaff (Arizona) Sidrostats de 50cm dplaables Rseau Imagerie : 6 sidrostats - Bases de 2m 437m Rseau astromtrique : 4 sidrostats Bases de 19m 38m Systme de LAR : Long DL+ Fast DL Systme de mtrologie pour lastromtrie

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Tour dhorizon: PAVOINSTRUMENT FOCAL (install sur SUSI et CHARA) Fonctionnement en mode multi-r0 Recombinaison multi-axiale de 3 tlescopes Filtres spatiaux optimiss sous forme de masques Franges dinterfrence modules spatialement dans un plan pupille Pupilles fragmentes en 16 zones disperses et images sur le dtecteur EMCCD Bande spectrale 650nm-950nm avec R=40 Magnitude limite mV=8.2 Mesures de V2 mais pas de clture de phase (?)

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Tour dhorizon: VEGAINSTRUMENT FOCAL VEGA (CHARA) Fonctionne dans le visible (450nm- 850nm) Recombinaison de 2, 3 ou 4 tlescopes Recombinaison multi-axiale avec pupille redondante et codage spatio-spectral Fonctionne en mode franges disperses (R = 5000, 30000) Fonctionne en mode multi-r0 (D/r0~ 7-10) Franges enregistres dans deux bandes spectrales simultanment Utilisation de 2 dtecteurs comptage de photons Franges asservies dans lIR avec les instruments CLIMB ou MIRC Magnitude limite mV~8 Mesures de V2 (difficile pour V faible) mais pas de clture de phase

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Tour dhorizon: BilanInstrument mono-r0 (NPOI) Magnitude limite mV~6 Rsolution spectrale faible R

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Tour dhorizon: BilanPour dpasser les limites actuelles=> utilisation doptiques adaptatives sur des tlescopes de la classe 1-2m Atteindre mV~10 Mesurer des V

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Projets en cours: VISIONINSTRUMENT FOCAL VISION (NPOI) PI Matt Muterspaugh (Tennessee State University) Design similaire MIRC Recombinaison multi-axiale avec pupille non redondante Fonctionne en franges disperses - 6 tlescopes Filtrage spatial par fibres optiques monomodes maintien de polarisation Dtecteur comptage de photons Premire franges 2T : 11 Octobre 2012 Premires franges 4T :15 Janvier 2013

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Projets en cours: VEGASRflexion sur un instrument de seconde gnration Dmarre dbut 2012 au sein du groupe VEGA

Pourquoi un instrument de seconde gnration ? Installation de systmes dOA dici 2 ou 3 ans Problme de saturation des dtecteurs comptage de photons (fort flux ou faible D/r0) Mesure des cltures de phase difficile (SNR du bi-spectre faible, trou de centreur) Mesure difficile des visibilits faibles Amliorer la magnitude limite Amliorer la prcision des mesures Recombinaison de 6 tlescopes simultanment

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Projets en cours: VEGASConcept retenu Mode de recombinaison similaire celui de VEGA Filtrage spatial par fibre optique monomode Camra analogique rapide bas bruit (type OCAM)

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Projets en cours: VEGASPrototype de laboratoire

Recombinateur 3 voiesMode franges dispersesAvec voies photomtriquesPupille non redondante Filtrage spatial par fibres optiques monomodes maintien de polarisation

Bande spectrale accessible de 550nm 850nm avec une rsolution spectrale de 500

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Projets en cours: VEGAS Franges dtectes sur toutes les toiles dans toutes les configurations

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Projets en cours: VEGASInfluence du temps de pose sur la Visibilit InstrumentaleVers des temps de pose < 5msRduction de leffet du jitter dOPDatmosphrique et instrumental (vibrations)

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Projets en cours: VEGASObservation de la raie Ha de g CasPhases et Visibilits diffrentielles

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Projets en cours: VEGAS Premier test russi dune OCAM dans un contexte interfromtrique visible mme si :mode de fonctionnement de VEGA pas bien adapt lOCAMNombre de pixels insuffisants pour imager tous les speckles Franges dtectes en 3T jusqu magnitude 5.5avec un r0~5cm

Travailler sur la cosmtique du dtecteur: Obtenir une correction propre du BIAS et du FLAT Caractriser les structures spatiales et leurs volutions temporelles En collaboration avec lIPAG et le LAM Traitements V2 et Diffrentiel fonctionnent correctement Mode comptage de photon possible car RON

Perspectives instrumentales en interfromtrie visibleSF2A, Atelier Prospectives en Interfromtrie Optique, 2013 Conclusions et PerspectivesChallenges pour linstrumentation focale visible Sadapter au fonctionnement avec OA sur des tlescopes de 1-2m Axes de R&D dvelopper : Optique intgre Dtecteur rapide bas bruit (RON