AiryLab. 12 impasse de la Cour, Vinon sur Verdon. Rapport de mesure
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- Paule Beaudry
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1 AiryLab. 12 impasse de la Cour, Vinon sur Verdon Rapport de mesure Référence Client Airylab Date 19/03/2012 Type d'optique Lunette Apochromat Opérateur FJ Fabricant Takahashi Procédure de mesure RF-DP Nom/modèle TSA120 Haso HA-4333 S/N LIP LI-1028 Objectif(s) MOD32-6.4/4 Longueur d onde Miroir RS Incertitude PTV 9,86 / 5,45 nm Termes d'aberration pris en compte dans les résultats Incertitude RMS 0,6 / 0,54 nm Tilt X Interpolation X2 Tilt Y Mode Zonal + modal Focus référence Oui Astig 0 Mesures moyennées 400 Astig 45 Double passage Oui Coma 0 température 26 Coma 90 Sous pupilles - Sphérique Conjugaison de pupille Oui Essais réalisés Centrage sur l'axe (1) Mesure sur l'axe Mesure chromatisme Mesure sur mécanique Alignement optique («collimation») Mesure dans le champ Courbure de champ Système correcteur Conjugaison RR Oui Oui Oui Non Oui Oui Oui Foyer (1) : RR rétroréflexion laser HENE, RA réduction des aberrations de champ. Page 1
2 Sommaire 1 Données théoriques Mesure sur l axe optique Mesure à 635nm Front d onde Fonction de transfert de modulation Réponse en percussion Décomposition de Zernike Mesure à 543nm Front d onde MTF Réponse en percussion Décomposition de Zernike Front d onde résiduel sans les 33 premiers termes de Zernike Mesure à 473nm Front d onde Polynôme de Zernike Chromatisme Décalage des meilleurs foci sur l axe Sphérochromatisme Mesure avec correcteur Mesure à 635nm Front d onde Mesure à 543nm Front d onde Mesure à 473nm Front d onde Chromatisme Décalage des meilleurs foci sur l axe Sphérochromatisme Mesure dans le champ à 635nm Courbure de champ avec correcteur Spot diagram Mesure avec réducteur Mesure à 635nm Front d onde Page 2
3 4.2 Mesure à 543nm Front d onde Mesure à 473nm Front d onde Chromatisme Décalage des meilleurs foci sur l axe Sphérochromatisme Mesure dans le champ à 635nm Courbure de champ avec correcteur Spot diagram Résumé Aberration sphérique en fonction de la longueur d onde (sphérochromatisme) Sphérochromatisme comparé de différents réfracteurs Erreur de front d onde selon la configuration Taille PSF dans le champ Page 3
4 1 Données théoriques Focale : 900mm. Pupille mesurée : 120mm. Nombre d ouverture : 7,5 Diamètre théorique de la tâche de diffraction : Focale 900 Diamètre 120 Longueur d'onde Taille PSF µm , , ,66 Fréquences théoriques de coupure de la fonction de transfert de modulation (MTF) en cycles/mm Focale 900 Diamètre 120 Longueur d'onde Coupure , , ,89 Note : ces informations sont théoriques et permettent de recouper les résultats des mesures. Page 4
5 2 Mesure sur l axe optique 2.1 Mesure à 635nm Front d onde Ratio de Strehl : 0, Fonction de transfert de modulation MTF parfaite en bleu Page 5
6 2.1.3 Réponse en percussion Décomposition de Zernike Page 6
7 Page 7
8 2.2 Mesure à 543nm Front d onde Ratio de Strehl : 0, MTF Page 8
9 2.2.3 Réponse en percussion Page 9
10 2.2.4 Décomposition de Zernike Page 10
11 2.2.6 Front d onde résiduel sans les 33 premiers termes de Zernike 2.3 Mesure à 473nm Front d onde Page 11
12 Ratio de Strehl : 0, Polynôme de Zernike Page 12
13 2.4 Chromatisme Décalage des meilleurs foci sur l axe Rouge 635 nm 0 µm Vert 543 nm 0 µm Bleu 473 nm 40 µm Sphérochromatisme Base de calcul : aberration sphérique 3eme, 5eme et 7eme ordre ,3000-0,2000-0,1000 0,0000 0,1000 0,2000 0,3000 Chromatisme longitudinal, Unités mm Page 13
14 2,00E-02 1,50E-02 1,00E-02 5,00E-03 0,00E ,8-0,6-0,4-0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1-5,00E-03-1,00E-02-1,50E-02-2,00E-02 Chromatisme transverse, Unités mm Page 14
15 3 Mesure avec correcteur 3.1 Mesure à 635nm Front d onde Ratio de Strehl : 0,920 Page 15
16 3.2 Mesure à 543nm Front d onde Ratio de Strehl : 0,884 Page 16
17 3.3 Mesure à 473nm Front d onde Ratio de Strehl : 0,697 Page 17
18 3.4 Chromatisme Décalage des meilleurs foci sur l axe Rouge 635 nm 0 µm Vert 543 nm 0 µm Bleu 473 nm 40 µm Sphérochromatisme Base de calcul : aberration sphérique 3eme, 5eme et 7eme ordre ,2500-0,2000-0,1500-0,1000-0,0500 0,0000 0,0500 0,1000 0,1500 0,2000 0,2500 Chromatisme longitudinal, Unités mm Page 18
19 2,00E-02 1,50E-02 1,00E-02 5,00E-03 0,00E ,8-0,6-0,4-0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1-5,00E-03-1,00E-02-1,50E-02-2,00E-02 Chromatisme transverse, Unités mm Page 19
20 3.5 Mesure dans le champ à 635nm Courbure de champ avec correcteur Mesure de 0 à 21mm Cercle de pleine lumière : environ 20 mm Rayon de courbure de Petzval mesuré : 3436mm Décalage du point à 21mm de l axe : 22 µm Avec décalage Note : la mesure est dans l incertitude de lecture de la platine X, la courbure de champ est négligeable. Page 20
21 3.5.2 Spot diagram Le cercle représente la taille théorique de la tâche de diffraction. Les points verts représentent les rayons marginaux (extérieur de la pupille), les bleus les rayons paraxiaux (proche de l axe optique). Les spot diagrams dans le champ sont donnés sans prendre en compte la courbure de champ à gauche (cas d une utilisation avec un oculaire), et avec la défocalisation due à la courbure de champ à droite (cas d une utilisation avec un film/capteur plan). Sur l axe 6mm Focalisé / défocalisé Page 21
22 12mm 21mm Focalisé / défocalisé Focalisé / défocalisé Page 22
23 4 Mesure avec réducteur 4.1 Mesure à 635nm Front d onde Ratio de Strehl : 0,899 Page 23
24 4.2 Mesure à 543nm Front d onde Ratio de Strehl : 0,933 Page 24
25 4.3 Mesure à 473nm Front d onde Ratio de Strehl : 0,855 Page 25
26 4.4 Chromatisme Décalage des meilleurs foci sur l axe Rouge 635 nm 0 µm Vert 543 nm 40 µm Bleu 473 nm 40 µm Sphérochromatisme Base de calcul : aberration sphérique 3eme, 5eme et 7eme ordre ,1000-0,0500 0,0000 0,0500 0,1000 0,1500 Chromatisme longitudinal, Unités mm Page 26
27 1,00E-02 8,00E-03 6,00E-03 4,00E-03 2,00E-03 0,00E ,8-0,6-0,4-0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1-2,00E-03-4,00E-03-6,00E-03-8,00E-03-1,00E-02 Chromatisme transverse, Unités mm Page 27
28 4.5 Mesure dans le champ à 635nm Courbure de champ avec correcteur Mesure de 0 à 21mm Cercle de pleine lumière : environ 40 mm Rayon de courbure de Petzval mesuré : 3780mm Décalage du point à 21mm de l axe : 4 µm Note : la mesure est dans l incertitude de lecture de la platine X, la courbure de champ est négligeable. Page 28
29 4.5.2 Spot diagram Le cercle représente la taille théorique de la tâche de diffraction. Les points verts représentent les rayons marginaux (extérieur de la pupille), les bleus les rayons paraxiaux (proche de l axe optique). Les spot diagrams dans le champ sont donnés sans prendre en compte la courbure de champ à gauche (cas d une utilisation avec un oculaire), et avec la défocalisation due à la courbure de champ à droite (cas d une utilisation avec un film/capteur plan). Sur l axe 6mm Focalisé / défocalisé Page 29
30 12mm 21mm Focalisé / défocalisé Focalisé / défocalisé Page 30
31 5 Résumé 5.1 Aberration sphérique en fonction de la longueur d onde (sphérochromatisme) Sans correcteur Réducteur Correcteur Unités : nm 5.2 Sphérochromatisme comparé de différents réfracteurs TSA120 AP155 TOA Unités : nm 5.3 Erreur de front d onde selon la configuration Page 31
32 473nm Réducteur Correcteur TSA120 Réducteur Correcteur TSA120 Réducteur Correcteur TSA120 PTV RMS Erreur de front d onde PTV et RMS en nm 5.4 Taille PSF dans le champ Correcteur Réducteur Taille PSF en µm selon la position dans le champ en mm (0 à 21mm) Page 32
33 Fin du document. Page 33
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