AiryLab. 34 rue Jean Baptiste Malon, Gréoux les Bains. Rapport de mesure

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Romain Legaré
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1 AiryLab. 34 rue Jean Baptiste Malon, Gréoux les Bains Rapport de mesure Référence : FJ Référence Client xxx Date 29/01/2014 Type d'optique Schmidt Cassegrain Opérateur FJ Fabricant Meade Procédure de mesure SC-DP Nom/modèle SCT14 Haso HA-4333 S/N --- LIP LI-1028 Objectif(s) MOD32-10 Longueur d onde Miroir RS Incertitude PTV 5,96nm Termes d'aberration pris en compte dans les résultats Incertitude RMS 0,56nm Tilt X Interpolation X2 Tilt Y Mode Zonal + modal Focus référence Oui Astig 0 Mesures moyennées 1 + dark Astig 45 Double passage Oui Coma 0 température 20 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 RA Oui Oui Oui Oui Non Non Non Foyer (1) : RR rétroréflexion laser HENE, RA réduction des aberrations de champ. Page 1

2 Sommaire 1 Données théoriques Mesures sur l axe à 635nm Mesure sur l axe orientation lame + secondaire à 3h Front d onde Front d onde hors astigmatisme de 3eme ordre Front d onde hors aberrations de 3eme ordre Front d onde résiduel hors les 33 premiers termes de Zernike (mamelonnage) Développement de Zernike Mesure sur l axe orientation lame + secondaire à 12h Front d onde Front d onde hors astigmatisme de 3eme ordre Mesure sur l axe orientation lame à 3h, orientation du secondaire différente de Front d onde Front d onde hors astigmatisme de 3eme ordre Front d onde hors aberrations de 3eme ordre Conclusion des mesures Page 2

3 1 Données théoriques Focale : 3550mm. Pupille: 355mm. Nombre d ouverture : 10 Diamètre théorique de la tâche de diffraction : Focale 3550 Diamètre 355 Longueur d'onde Taille PSF µm , , ,54 Fréquences théoriques de coupure de la fonction de transfert de modulation (MTF) en cycles/mm Focale 3550 Diamètre 355 Longueur d'onde Coupure , , ,42 Page 3

4 Objectif des mesures de front d onde : Ces mesures correspondent à la mesure de la forme globale du front d onde issu du système. Il s agît de la mesure la plus importante en termes de résolution optique. Cette mesure donne les valeurs d erreur sur le front d onde Peak To Valley (PTV) et moyennée (RMS). Un instrument est considéré comme étant limité par la diffraction pour la valeur d erreur PTV de 135nm. Néanmoins il faut prendre en compte le diamètre et l ouverture relative de l instrument : plus l instrument est grand et ouvert et plus il est difficile d avoir une erreur faible. Ces mesures peuvent être effectuées sur l axe et dans le champ et à différentes longueurs d onde. La mesure du front d onde permet de déduire la PSF (tâche de diffraction), la fonction de transfert de modulation (contraste en fonction des fréquences spatiales) et le ratio de Strehl. 2 Mesures sur l axe à 635nm 2.1 Mesure sur l axe orientation lame + secondaire à 3h Front d onde Ratio de Strehl 0,679 Axe astigmatisme 47,6 Page 4

2.1.2 Front d onde hors astigmatisme de 3eme ordre 2.

5 2.1.2 Front d onde hors astigmatisme de 3eme ordre Front d onde hors aberrations de 3eme ordre Page 5

6 2.1.4 Front d onde résiduel hors les 33 premiers termes de Zernike (mamelonnage) Page 6

7 2.1.5 Développement de Zernike Page 7

2.2 Mesure sur l axe orientation lame + secondaire à 12h 2.2.1 Front d onde Ratio de Strehl 0,604 axe astigmatisme 76,6 2.

8 2.2 Mesure sur l axe orientation lame + secondaire à 12h Front d onde Ratio de Strehl 0,604 axe astigmatisme 76, Front d onde hors astigmatisme de 3eme ordre Page 8

9 2.3 Mesure sur l axe orientation lame à 3h, orientation du secondaire différente de Front d onde Ratio de Strehl 0,571 axe astigmatisme 41, Front d onde hors astigmatisme de 3eme ordre Page 9

10 2.3.3 Front d onde hors aberrations de 3eme ordre Page 10

11 3 Conclusion des mesures Les mesures effectuées dans différentes orientations de la lame de Schmidt et du miroir secondaire mènent aux constats suivants : - Un astigmatisme d environ 120nm (Zernike) est lié à la lame correctrice et suit son orientation. Ce défaut n est pas lié au supportage mécanique ni à une déformation liée à son propre poids ; il s agît d un défaut intrinsèque de ce composant. - Un trefoil semble lié au miroir secondaire. Les tests de serrages sur les vis d alignement ne montrent pas de contrainte mécanique pouvant expliquer ce trefoil. Le trefoil n a pas été visible dans toutes les orientations et son origine n est pas identifiée. - Le miroir primaire ne contribue à aucune aberration. - L aberration sphérique constatée est liée au sphérochromatisme. - Le mamelonnage résiduel est à un très bon niveau. La seule solution concernant l astigmatisme est le remplacement de la lame de Schmidt qui montre d un défaut de fabrication. Page 11

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