Alignement et cophasage en temps-réel de systèmes multi-pupilles avec des détecteurs en plan focal sur un object non résolu

International audienceThe alignment of the subapertures is a major challenge for future segmented telescopes and telescope arrays. We show here that a focal plane wave-front sensor using only two images can fully and efficiently align a multiple aperture system, both for the alignment (large amplitude tip/tilt aberrations correction) and phasing (piston and small amplitude tip/tilt aberrations correction) modes. We derive a new algorithm for the alignment of the subapertures : ELASTICS. We quantify the novel algorithm performance by numerical simulations. We show that the residues are within the capture range of the fine algorithms. We also study the performance of LAPD, a recent real-time algorithm for the phasing of the sub-apertures. The closed-loop alignement of a 6 sub-aperture mirror provides experimental demonstration for both algorithms.L'alignement des sous-pupilles est une défi majeur pour les futurs télescopes segmentés ou réseaux de télescopes. Nous montrons ici qu'un analyseur de surface d'onde en plan focal n'utilisant que deux images peut corriger un système multi-pupille de manière complète et efficace, aussi bien pour l'alignement initial (correction des basculements de grande amplitude) que le cophasage (correction des perturbations de piston et basculement de petite amplitude). Nous établissons un nouvel algorithme (ELASTICS) pour l'alignement des sous-pupilles, dont nous quantifions les performances par simulation numérique et montrons que les résidus sont inclus dans la zone d'accrochage des algorithmes fins. Nous étudions aussi les performances de LAPD, a algorithme temps-réel récent pour le cophasage des sous-pupilles. Une validation expérimentale de ces deux algorithmes a été effectuée par l'alignement en boucle fermée d'un miroir à 6 sous-pupilles

Real-time alignment and co-phasing of multi-aperture systems using phase diversity

International audienceThe alignment of the subapertures is a major challenge for future segmented telescopes and telescope arrays. We show here that a phase diversity sensor using two near-focus images can fully and efficiently align a multiple aperture system, both for the alignment (large amplitude tip/tilt aberrations correction) and phasing (piston and small amplitude tip/tilt aberrations correction) modes. We derive a new algorithm for the alignment of the subapertures: ELASTIC. We quantify the novel algorithm performance by numerical simulations and we demonstrate it experimentally on a test bench. We also study the performance of LAPD, a recent real-time algorithm for the phasing of the sub-apertures. This work should simplify the design of future multiple aperture systems

Optimal control for Multi-Conjugate Adaptive Optics

International audienceClassic adaptive optics (AO) is now a proven technique that provides a closed loop real time correction of the turbulence. It is generally based on simple and efficient control algorithms. The next AO generation (Multi-Conjugate AO (MCAO) in its various forms and Extreme AO (XAO)) will require more sophisticated control approaches, especially in the case of wide field AO. We present here the concepts behind optimal control. The advantages compared to more standard approaches are stressed. A first experimental validation is presented

Emulation et caractérisation des conditions de forte turbulence pour les liaisons optiques espace-sol : le banc PICOLO

International audienceWe present a method to develop a turbulence emulation bench for low-Earth-orbit satellite-to-ground optical communication links under strong turbulence. We provide guidelines to characterize the spatio-temporal dynamics of phase disturbances and scintillation produced by the emulator on a laser beam. We implemented such an emulator for a link at 10 deg elevation and discuss here its design method and characterization. The characterization results are compared to numerical simulations, and this characterization results in the validation of a digital twin of the emulator. The emulator will serve as a testing platform for adaptive optics systems and other free-space optical communication components under strong turbulence conditions.Nous présentons une méthode pour développer un banc d'émulation de turbulence pour les liaisons de communication optique satellite-sol en orbite terrestre basse sous forte turbulence. Nous fournissons des lignes directrices pour concevoir et caractériser avec précision la dynamique spatio-temporelle des perturbations de phase et de la scintillation produite par l'émulateur sur un faisceau laser. Nous avons implémenté un tel émulateur pour une liaison à 10° d'élévation et discutons ici son processus de conception et de caractérisation. Les résultats sont comparés aux simulations numériques. Le banc servira de plateforme de test pour les systèmes d'optique adaptative et autres composants de communication optique en espace libre dans des conditions de fortes turbulences

Multiple-aperture optical telescopes: cophasing sensor testbed

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Multiple-aperture optical telescopes: cophasing sensor testbed

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Multiple-aperture optical telescopes: cophasing sensor testbed

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Adaptive optics precompensation of a GEO feeder link : the FEEDELIO experiment

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