FALCON: a concept to extend adaptive optics corrections to cosmological fields

FALCON is an original concept for a next generation spectrograph at ESO VLT or at future ELTs. It is a spectrograph including multiple small integral field units (IFUs) which can be deployed within a large field of view such as that of VLT/GIRAFFE. In FALCON, each IFU features an adaptive optics correction using off-axis natural reference stars in order to combine, in the 0.8-1.8 \mu m wavelength range, spatial and spectral resolutions (0.1-0.15 arcsec and R=10000+/-5000). These conditions are ideally suited for distant galaxy studies, which should be done within fields of view larger than the galaxy clustering scales (4-9 Mpc), i.e. foV > 100 arcmin2. Instead of compensating the whole field, the adaptive correction will be performed locally on each IFU. This implies to use small miniaturized devices both for adaptive optics correction and wavefront sensing. Applications to high latitude fields imply to use atmospheric tomography because the stars required for wavefront sensing will be in most of the cases far outside the isoplanatic patch.Comment: To appear in the Backaskog "Second Workshop on ELT" SPIE proceeding

Micro-miroirs déformables pour l'optique adaptative de prochaine génération : Caractérisation et Simulation

Next generation Adaptive Optics systems will require deformable mirrors with a high number of actuators combined with a reduced inter-actuator spacing. Current technologies have shown their limitation and a new kind of components is requested. We are designing, modeling, realizing and characterizing micro-deformable mirrors based on Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems (MOEMS) technology. The originality of our approach lies in the elaboration of a sacrificial layer and of a structural layer made of polymer materials in collaboration with LAAS. A dedicated characterization bench has been developed for the complete analysis. This Twyman-Green interferometer allows high in-plane resolution (3µm) or large field of view (20mm). Out-of-plane measurements are performed with phase-shifting interferometry showing a high resolution (standard deviationDes moyens de modélisation et de caractérisation sont mis en œuvre pour comprendre le comportement de tels composants. Un banc de caractérisation interférométrique est développé afin d'étudier des composants dont les dimensions varient de la dizaine de microns à vingt millimètres. Les mesures de la qualité optique et du comportement électro-mécanique sont menées à bien en travaillant avec l'interférométrie à décalage de phase dont la résolution est inférieure au nanomètre. L'analyse dynamique incluant les modes de vibration et les fréquences de coupure, est effectuée avec l'interférométrie moyennée dans le temps.Un prototype de micro-miroir déformable a été fabriqué dans une fonderie externe. Celui-ci comporte 9 actionneurs dont la course mesurée est de 350 nm. Cette valeur est trop faible pour générer les déformations dont nous avons besoin. En revanche, l'utilisation pour la première fois du procédé polymère a permis d'élaborer un actionneur permettant une course de 2 microns pour 30 V, confirmant les choix effectués jusqu'ici. Une électronique a été conçue et réalisée afin de rendre linéaire la réponse électrostatique de ces composants. Des simulations préliminaires montrent un bon accord avec les résultats expérimentaux. La conception de micro-miroirs déformables en polymère apparaît donc comme une voie prometteuse

Micro-miroirs déformables pour l'optique adaptative de prochaine génération (caractérisation et simulation)

Cette thèse est consacrée à l'étude des micro-miroirs déformables (MMD) pour l'optique adaptative. Les miroirs déformables (MD) actuels montrant aujourd'hui leurs limites, une nouvelle classe de MD doit être développée. En plus de satisfaire des spécifications actuelles, ces MD devront aussi être compacts et comporter plusieurs milliers d'actionneurs. L'originalité de notre approche tient en la réalisation de MMD basés sur la technologie des MOEMS et en l'élaboration de couches sacrificielles et structurales en matériau polymère. Des moyens de modélisation et de caractérisation sont mis en oeuvre pour comprendre le comportement de tels composants. Un banc de caractérisation interférométrique est développé afin d'étudier des composants dont les dimensions varient de 10 m à 20mm. Les mesures de la qualité optique et du comportement électro-mécanique sont menées à bien en travaillant avec l'interférométrie à décalage de phase (résolution < 1nm). L'analyse dynamique est effectuée avec l'interférométrie moyennée dans le temps. Un prototype de MMD a été fabriqué dans une fonderie externe. Celui-ci comporte 9 actionneurs dont la course, trop faible, mesurée est de 350 nm. En revanche, l'utilisation pour la première fois du procédé polymère a permis d'élaborer un actionneur permettant une course de 2 m pour 30 V, confirmant les choix effectués jusqu'ici. Une électronique a été conçue et réalisée afin de rendre linéaire la réponse électrostatique de ces composants. Des simulations préliminaires montrent un bon accord avec les résultats expérimentaux. La conception de MMD en polymère apparaît donc comme une voie prometteuse.AIX-MARSEILLE1-BU Sci.St Charles (130552104) / SudocSudocFranceF

MOEMS-based spectro-imagers for Earth and Universe Observation

International audienc

New spectro-imager designs for MOEMS-based instruments in Earth and Universe observation

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Optical turbulence in confined media: part I, the indoor turbulence sensor instrument

International audienceOptical system performances can be affected by local optical turbulence created by its surrounding environment (telescope dome, clean room, atmospheric surface layer). We present our new instrument INdoor TurbulENce SEnsor (INTENSE) dedicated to this local optical turbulence characterization. INTENSE consists of using several parallel laser beams separated by non-redundant baselines between 0.05 and 2.5 m and measuring the angle of arrival fluctuations from spot displacements on a CCD. After introducing the theoretical background, we give a description of the instrument including a detailed characterization of instrumental noise and, finally, give the first results for the characterization of the turbulence inside clean rooms for optical systems studies

Optical turbulence in confined media Part II:first results using the INTENSE instrument

International audienceOptical system performances can be affected by local optical turbulence created by its surrounding environment (telescope dome, clean room, or atmospheric layer). This paper follows a previous one introducing the INdoor TurbulENce SEnsor (INTENSE) instrument for optical turbulence characterization in a local area by exploitation of laser beam angle-of-arrival fluctuations. After a brief summary of the theoretical background, we present in this part results obtained using the INTENSE instrument in various optical integration testing clean rooms and telescope domes, each with specific air behavior conditions

FALCON: a concept to extend adaptive optics corrections to cosmological fields

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FALCON: a new concept to extend adaptive optics corrections to cosmological fields

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FALCON: a new concept to extend adaptive optics corrections to cosmological fields

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