Lentilles plates,l'avenir de l'astronomie ?

[booboo64 0]

https://www.pourlascience.fr/sd/nanotechnologies/des-lentilles-plates-pour-des-images-sans-defauts-11423.php

[lyl 4 483]

sans intérêt. Le requis pour le niveau de polissage requis pour les équipements grossissant en astronomie est bien en-dessous de 30nm.

Sinon : diffusion et perte de contraste. Canon Optron poli sous le nanomètre pour Takahashi.

 

https://optron.canon/en/fluorite/finish.html

[patry 1 971]

Heu lyl, faut relativiser.

Canon annonce être à 50nm P-V sur une lentille de 60mm (avec un RMS 6nm) ce qui est déjà très bien (vraiment très bien même).

 

Mais attention, sur une portion de 0,1 x 0,15mm de coté, là ils arrivent à 5nm P-V avec un RMS de 0.6nm.

 

Le P-V du second correspond peu ou prou au RMS (grosse maille) du premier c'est normal, le second représente ~1/190.000e de surface du premier. Cela montre l'importance du pas d'échantillonnage quand on fait une mesure à l'interféro parce que, somme toute, à la fin ce sont des maths statistiques !

 

Note bien que considérer une mesure sur 0.015mm2, c'est ce que fait un bath car le faisceau de référence est issu d'une infime fraction du miroir sous test, on peut supposer que c''est "parfait" (ou en tout cas, l'erreur y est très inférieure à ce que l'on veut mesurer sur la surface complète).

 

C''est un peu comme de dire que le sol de la plage est lisse ... commence à échantillonner plus fin et tu mesure les traces de pas, et plus fin encore et tu mesurera la géométrie chaotique des grains de sable. Le RMS n'est évidemment pas le même à chaque fois. Donner un P-V et un RMS sans évoquer le volume de la population c'est incomplet.

 

Marc

 

[patry 1 971]

Je rebondis sur le principe du fil, Canon a sorti une optique avec une lentille "diffractive" un peu sur le même principe ... sauf certainement sur le "pas" de la gravure.

https://cpn.canon-europe.com/content/education/infobank/lenses/multi_layer_diffractive_optical_element.do

 

Je ne sais pas s'il y a eu d'autres modèles (je ne suis pas trop l'actualité photo canon faut dire).

 

Marc

 

[brizhell 2 626]

2 hours ago, lyl said:

sans intérêt

 

C'est un peu court ...

Les 50 et 180 nm annoncés correspondent aux motifs transverse (longueur et largeur)  permettant de contrôler un déphasage entre le centre et le bord du motif plan reproduisant le profil de phase de la lentille.

Et contrôler des dépôts déphasant au nanomètre, c'est pas très compliqué...

Dans le même ordre d'idée des lentilles plates, il y a une technique que l'on a utilisé à l'IOGS (et sur l'un des sous systèmes de l'hypertélescope), consistant a reproduire le profil de déphasage d'une lentille en la remplaçant par un hologramme. Il y a pleins de liens sur les lentilles plates holographiques, la qualité dépend ensuite de la planéité des substrats.

 

Donc a suivre, mais pour le moment cette techno à l'air d'être réservée aux grandes longueurs d'ondes.

 

 

[astrocg 394]

il pourrait exister des lentilles de fresnel  (donc planes) avec gravure ultra fine

mais descendre sous les 500nm est déjà difficile

[lyl 4 483]

Ca fait déjà plusieurs années qu'on parle de faire de la "lentille de Fresnel". Il y a eu une thèse à l'université de Rochester pour inclure ça dans une paire de jumelles.

Herbert Gross (CZJ) a repris le schéma de la thèse pour en parler à propos des oculaires Erflé.

cf (Handbook of Optical Systems: Vol. 4 Survey of Optical Instruments. 2008)

La précision optique est insuffisante.

 

Tant que l'on aura pas le requis optique pour disons à minima 4 surfaces, c'est pas la peine en visuel.

4 surfaces optiques ça fait n=4 => sqrt(n)/4*lambda/28 comme précision sur la surface optique : soit à 546nm => 39nm pour avoir une image potable dans le vert.

 

Le projet a été rejeté tant qu'on atteindra pas une plage visuelle corrigée.

 

Donc en parlant d'astro-pratique, les choses qu'on utilise donc, c'est sans intérêt maintenant.

Quand ça sera prêt ça sortira de la théorie.

 

J'ai rien "contre" ce sujet mais il n'est pas dans la bonne section du forum. Ici on discute c'est "Echanges consacrés à la pratique de l'Astronomie."

Modifié 29 mai 2019 par lyl

[olivdeso 1 860]

Il y a 5 heures, lyl a dit :

sans intérêt. Le requis pour le niveau de polissage requis pour les équipements grossissant en astronomie est bien en-dessous de 30nm.

 

heu...ça dépend de la longueur d'onde. ici les gars visent l'infrarouge jusqu'au terahertz.

donc oui ça a de l'intérêt en astronomie, mais pas pour les astram dans le visuel...pour le moment.

Modifié 29 mai 2019 par olivdeso

[Matthieu Conjat 1 940]

Le principe de la lentille de Fresnel a été testé avec succès en parallèle à la Grande Lunette de l'Observatoire de Nice en 2009:

http://userpages.irap.omp.eu/~lkoechlin/publisenligne/FresneMars_EXPA_v6.pdf

 

Là il ne s'agit pas vraiment d'une lentille plate en verre, mais d'une plaque de cuivre de 50 microns d'épaisseur et de 20 cm de coté.

D'autres détails ici:

https://www-n.oca.eu/s2m/comptes_rendus/2009/Presentation ASTEP.pdf

 

Ca a donné des résultats sympas!

Matt

[brizhell 2 626]

51 minutes ago, lyl said:

Ca fait déjà plusieurs années qu'on parle de faire de la "lentille de Fresnel".

 

La lentille de Fresnel n'est pas une lentille diffractive, ce sont les masques interférométriques à diffraction de Fresnel (réseau de Fresnel) qui se comportent comme des lentilles diffractives ...

 

1 hour ago, lyl said:

Quand ça sera prêt ça sortira de la théorie.

 

Si l'on se cantonne aux optiques des oculaires, cela a peu d'intérêt dans l'immédiat comme tu le souligne. Mais question objectif, les lentilles diffractives ont déjà été testées en grandeur avec succès chez les pro depuis un petit moment : http://userpages.irap.omp.eu/~lkoechlin/publisenligne/FresneMars_EXPA_v6.pdf

Ou bien encore ici :

http://thesesups.ups-tlse.fr/128/1/Serre_Denis.pdf

Les images les plsu parlantes sont a voir sur la page de Laurent Koechlin (le chercheur a la base de l'étude) ici :

http://userpages.irap.omp.eu/~lkoechlin/

 

C'est donc sorti de la théorie i y a maintenant quelques années....

 

 

 

[brizhell 2 626]

oups désolé @Matthieu Conjat, nos mails se sont croisés

[Matthieu Conjat 1 940]

Les grands esprits se rencontrent

[patry 1 971]

lyl je ne conteste pas que la qualité (de la figure de fresnel) doit être certainement "nanométrique", mais Canon a déjà plusieurs optiques de type "diffractive" à son catalogue aujourd'hui.

 

Là un test d'un 400mm "DO" : https://www.grantatkinson.com/blog/canon-ef-400-f4-do-is-usm-field-review

Ici un zoom 70-300 "DO" également : https://kenrockwell.com/canon/lenses/70-300mm-do-is.htm

 

Ok on ne parle que de faire des photo diurne (et on sait tous combien l'astro est plus exigeante en terme de résolution) mais cela semble quand même bien fonctionner non ?

La note DxO mark n'est pas tellement éloigné pour le 400mm F4, "DO" de celle du 400 F2.8 (certes) non plus.

 

Marc

 

[lyl 4 483]

il y a 17 minutes, patry a dit :

lyl je ne conteste pas que la qualité (de la figure de fresnel) doit être certainement "nanométrique", mais Canon a déjà plusieurs optiques de type "diffractive" à son catalogue aujourd'hui.

Oui, je connais, c'est pour des parties d'objectifs photo, dont on ne connait pas les spécifications cités ci-dessus qui sont celles dont je conteste la précision.

Restons dans le sujet.

 

[booboo64 0]

Avant tout,merci a tous...je n'attendais pas autant de réponses aussi pointue.

Moi aussi j'aimerais bien faire une lunette fresnel, juste trés lumineuse et a faible grossissement.

[CPI-Z 1 222]

https://www.pourlascience.fr/sd/nanotechnologies/des-lentilles-plates-pour-des-images-sans-defauts-11423.php

 

Cette lentille qui n'est pas une lentille de Fresnel. Outre le fait qu'elle se comporte comme une plaque percée d’un ensemble de petits trous placée devant un télescope et donc affectant la figure de diffraction, la perte de lumière par rapport à une surface continue est importante.

De plus si par fabrication le rattrapage du déphasage fonctionne bien avec une lumière laser de longue cohérence, il ne peut pas fonctionné avec de la lumière naturelle dont la cohérence est largement inférieure au mm. Le système ne peut pas rattrapé la cohérence des trains d’onde naturels comme le fait la flèche d’un miroir parabolique astro classique.

On peut faire un hologramme d'une lentille, et donc on pourrait imaginer un télescope holographié et l'utilisé en astro, se qui serait l'équivalent de cette lentille sans ses inconvénients. Mais c'est pas pour autant qu'il fonctionnerait sur nos objets célestes à cause de la courte longueur des train d'onde naturels.

C’est mon avis.

[chonum 976]

Moi aussi je pense vraiment que des masques de phase remplacerons à terme les optiques classique.

[lyl 4 483]

A propos de la solution Canon

C'est la solution de ce qui causa l'échec des premiers essais côté US.

La dispersion chromatique inversée présente un intérêt certain pour la diminution de l'aberration sphérique causée par l'épaisseur.

L'intérêt : pour un groupe de lentilles. Pour l'instant, je n'ai rien vu sortir concernant un doublet ou triplet astro. Bonne solution mais ça reste pour de la production de masse et un élément pour offrir une solution dans une optique complexe. Il reste toujours un reliquat de diffusion. De plus ça s'applique pour la partie "gros diamètre", grosse épaisseur dans les f/D assez courts.

 

Pas de solution pratique actuellement proposée pour des utilisations simples.

 

Le masque de phase : quelques % transmis.

Bon ... pour de l'optique d'amateur de diamètre limité, j'ai encore beaucoup de doutes.

Sans aucun doute par contre sur une utilisation spécialisée sur un flux disponible en tête d'un détecteur.

Modifié 29 mai 2019 par lyl

[brizhell 2 626]

38 minutes ago, lyl said:

Bon ... pour de l'optique d'amateur de diamètre limité, j'ai encore beaucoup de doutes

 

Doute bien légitimes, mais qui sais, entre la course au photons rares et la course à la résolution optique....

 

 

[lyl 4 483]

Oh ben je m'aperçois que ça fait 15 ans maintenant, ça évolue, on attend beaucoup pour les oculaires que les lentilles plates sortent, c'est la solution au 160 degré, couverture presque totale