Développement d’un outil de mesure de front d’onde
par analyse de la réponse percussionnelle

Description

De nombreuses méthodes expérimentales de caractérisation des aberrations d’un système optique existent, parmi lesquelles les plus courantes sont l’analyse directe de la réponse percussionnelle (méthode du point lumineux), et la mesure du front d’onde à l’aide d’analyseurs dédiés. Alors que la mesure du front d’onde permet assez simplement de simuler la réponse percussionnelle associée, l’inverse n’est en principe pas possible. Il existe toutefois des algorithmes de “restauration de la phase” par propagation inverse itérative (Gerchberg-Saxton) qui permettent de remonter au front d’onde aberrant à partir de la mesure de la réponse percussionnelle en plusieurs plans.

Illustration du principe de la mesure, via l’exploitation de la réponse percusionnelle obtenue dans plusieurs plans

Au cours de travaux précédents, plusieurs algorithmes de restauration de la phase ont été testés, et validés essentiellement sur des images simulées. Il s’agit à présent de valider la méthode dans les conditions expérimentales avec des images prises sur l’un des dispositifs de mesure de la réponse percussionnelle des TPs, et d’en tester la fiabilité et la précision en comparaison avec des mesures directes du front d’onde. L’objectif final du projet est de mettre au point un protocole de mesure et un logiciel de traitement des données adapté aux expériences réalisées dans le cadre des travaux pratiques, utilisable par les élèves-ingénieurs, en identifiant les conditions les mieux adaptées à l’étude des aberrations des dispositifs optiques dans le contexte des travaux pratiques de l’Institut d’Optique.

Plus d’informations sur ce sujet :

Handbook of Optical Systems V – Metrology of Optical Components & Systems, H. Gross, B. Dörband, H. Müller

“Phase retrieval algorithms : a comparison”, J.R. Fienup, Applied Optics vol. 21, no. 15 (1982)

Encadrement

Gaëlle Lucas-Leclin, enseignante-chercheuse IOGS LCF.