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Equipe Optique Adaptative

De l'optique adaptative à la commande des systèmes

William Herschel Telescope with Rayleigh laser guide star - View of the telescope and Rayleigh laser at the Roque de Los Muchachos Observatory CANARY project

Lors de l'acquisition d'images astronomiques, la résolution des télescopes au sol est limitée par la présence de l'atmosphère terrestre qui a pour effet de déformer le front d'onde incident. Les images obtenues en longue pause sont alors floues et leur résolution est irrémédiablement dégradée. 

L'optique adaptative permet de compenser ces déformations du front d'onde qui évoluent très rapidement : un miroir déformable, inséré sur le chemin optique, compense en temps réel les déformations mesurées par un analyseur de front d'onde. Ceci permet des corrections spectaculaires et tous les très grands télescopes sont équipés de ce type de systèmes, grâce aux développements rapides de la photonique associés à une augmentation constante de la puissance de calcul.

La commande haute performance des systèmes d'optique adaptative est le cœur de notre activité avec plusieurs domaines d’application : astronomie, imagerie rétinienne, microscopie, satellitaire (imagerie, communications en espace libre).

Comprendre le principe de l'optique adaptative

Astronomie

Etoile corrigée par optique adaptative avec intégrateur ou commande LQG - projet CANARY [Thèse G. Sivo, 2013]

En s'appuyant sur un modèle paramétrique, comprenant des vibrations et des a priori sur la turbulence et identifié à partir des mesures de front d'onde, la première commande optimale d'un système d'optique adaptative a permis de compenser des perturbations complexes comme des vibrations de structures.

Applications satellitaires

Illustration simplifiée d'un chat-satellite passant au-dessus d'un télescope

Communications optiques en espace libre, imagerie de satellites ou de débris, l'optique adaptative a depuis longtemps investi ces applications. L'équipe développe des modèles pour la commande optimale de ce type de systèmes.

Imagerie rétinienne

Image de rétine à haute résolution avant (gauche) et après (droite) traitement temps-rapide - système RTX1 d'Imagine Eyes

Image obtenue sur la caméra d’imagerie rétinienne à optique adaptative rtx1 d’Imagine Eyes, intégrant un traitement d'images temps-rapide développé dans l’équipe.

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