Sign in to follow this  
JacquesG

Evaluation de la qualité d'un sytème optique ?

Recommended Posts

Bonjour,

Question aux spécialistes. Prenons comme exemple un Dobson dont le primaire est à Lambda/12, le secondaire à L/20 et en bout de chaine une tête bino à L/8. Est-il possible de connaitre le L/x correspondant à l'ensemble la chaine optique ? Sera t-il égal à l'élément le moins bon de la chaine (L/8 en l'occurrence) ou pas ?

C'est juste pour savoir s'il est très utile d'avoir un très très bon secondaire comparativement au primaire ou si on peut se limiter à un secondaire légèrement superieur au primaire en qualité.

Merci.

[Ce message a été modifié par JacquesG (Édité le 14-02-2006).]

Share this post


Link to post
Share on other sites
Advertising
By registering on Astrosurf,
this type of ad will no longer be displayed.
Planetary Astronomy
Observing, imaging and studying the planets
A comprehensive book about observing, imaging, and studying planets. It has been written by seven authors, all being skillful amateur observers in their respective domains.
More information on www.planetary-astronomy.com

Je remonte le post car ça serait dommage de ne pas avoir de réponse à cette question de fond!!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Salut,

Je ne suis pas un spécialiste de la question mais voici mon point de vue. Les choses sont un peu plus compliquées que cela : quand tu donnes la précision des divers éléments optiques en L/x, cela ne donne qu'une indication approximative du fait même de cette manière d'évaluer les surface optiques (on encadre le front d'onde par deux ondes sphériques concentriques puis on le compare ensuite à un arc de parabole. Cet arc matérialise alors la distance entre ces 2 ondes sphériques en fonction de la hauteur d'incidence et, in fine, donne l'écart crête à crête ou PTV). Bref, en procédant ainsi tu n'accèdes pas à la véritable forme du front d'onde (et donc aux aberrations introduites par chaques éléments optiques).

Du coup, chaque contribution d'un élément va modifier le profil du front d'onde en fonction de ce qui précède et ainsi de suite... cela dépend donc entièrement des éléments optiques mis en présence et il n'est pas possible de les considérer indépendamment les uns des autres.

En clair, il n'y a pas, à mon avis, de règles simples qui puisse s'appliquer à tous système optique et l'idéal serait de voir comment cela se passe en utilisant un logiciel de simulation optique.

Une autre façon de dire les choses consiste à parler de la fonction de transfert de modulation de ton système optique (FTM). Cela consiste à considérer chaque partie d'un système optique comme un filtre. Pour un système optique hypothétique pour lequel les défauts optiques seraient indépendants, chaque filtre agirait pour son propre compte indépendamment de celui qui précède : les défauts s'ajouteraient tout simplement (et la FTM résultante serait le produit de chacune de FTM des différentes parties).

En fait, chaque filtre induisant une modification, change ce qui va être reçu par la partie suivante et la FTM résultante ne peut plus s'écrire comme un simple produit... ce qui, finalement, est heureux car la FTM résultant, par exemple, de deux défauts optiques montre que l'effet obtenu est moins "destructeur" en général que si les défauts s'ajoutaient bêtement (tu peux utiliser Aberrator, qui calcule les FTM en fonction de défauts optiques que tu peux cumuler pour illustrer mes propos).

Voilà, je ne sais pas si j'ai été clair (si ce n'est pas le cas c'est sûrement que cela ne l'est pas) et j'espère n'avoir pas trop dit de bétise (il faudrait que j'y réfléchisse un peu plus quand même et surtout que je relise mes livres sur l'optique de Fourier).

François

[Ce message a été modifié par François Emond (Édité le 15-02-2006).]

Share this post


Link to post
Share on other sites
Tout dépend de la forme et de l'emplacement des défauts, on peut pas dire comme ca.
Le plus simple est encore de controler l'ensemble de la combinaison.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Oui... c'est une façon simple de dire la même chose .
Mais j'avais un peu de temps à perdre et il pleut...

François

[Ce message a été modifié par François Emond (Édité le 15-02-2006).]

Share this post


Link to post
Share on other sites
ah bah c'est sympa David, c'est tout de suite plus compréhensible avec toi!

Pourquoi faire compliquer quand on peut faire simple...?

@+

Melle Astro

[Ce message a été modifié par Melle Astro (Édité le 15-02-2006).]

Share this post


Link to post
Share on other sites
Salut,

C'est certes plus simple, mais c'est une approche différente...

Il faut parfois affronter les difficultés si on veut aller au fond des choses et progresser. Et puis, enfin, cela permet de se faire sa propre idée, au lieu de tout prendre tel quel sans savoir pourquoi certaines choses sont dites par des "spécialistes" : c'est, pour moi, le premier intérêt de la culture scientifique et technique.

Bref, j'espère avoir apporté un p'tit qq. chose à ceux qui veulent en savoir plus.
De toute façon, comme cela il y en a pour tout les goûts... et puis si j'ai perdu mon temps pour rien, c'est pas grave, ce ne serait pas la première fois et je m'en remettrais.

François


P.S. : David, j'ai modifié la première phrase, qui, tel qu'elle était formulée, ne disait pas exactement ce que je voulais dire (ton explication je l'avais bien comprise, d'où mon commentaire qui avait immédiatement suivi).

Finalement je crois que la prochaine fois je m'abstiendrais de répondre, cela sera plus simple .


[Ce message a été modifié par François Emond (Édité le 15-02-2006).]

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ca explique qu'il n'est pas possible de faire de calculs simple qu'avec les lambdas, c'est tout.
Il faudrait posséder la cartographie de la qualité optique pour chaque élément (ce qu'en général on ne possède pas), pour les intégrer à un calcul et obtenir un résultat final sur l'image.
Le plus simple est donc de contrôler toute la chaîne directement sur le ciel (par exemple avec un Roddier) ou sur banc optique, pour voir les impact réels de l'ensemble des défauts sur l'image finale.

C’était donc bien une explication, certes simple mais compréhensible
Maintenant à JacquesG de nous dire si ces réponses conviennent à ses attentes.

[Ce message a été modifié par David Vernet (Édité le 15-02-2006).]

Share this post


Link to post
Share on other sites
Merci François Edmond, mais j'ai déjà du mal à te suivre :-)

Je ne veux pas forcement des explication trop techniques pour moi, et je vais essayer de simplifier un peu.

Considérons uniquement le systeme optique primaire/secondaire. En supposant que le primaire et le secondaire ne présentent pas de défaut particulier, proviennent d'un même artisan qui a utilisé la technique du "superpoli" pour fabriquer les 2 miroirs avec donc un primaire à L/12 et un secondaire à L/20 voire L/30, est-il possible de donner une estimation qualitative en L/x de l'ensemble optique ? Est-ce que ce sera assez proche de L/12 ? Est-ce que ça peut être de l'ordre de L/10 ou moins encore ?

Est que le primaire à L/20 et le secondaire à L/12 formeraient un ensemble optique équivalent qualitativement au précédent ?

D'autre part est-ce que le primaire et le secondaire à L/12 formeraient également un ensemble équivalent au premier (et au deuxième) ?

S'il n'est pas possible d'apporter des réponses à ces questions tant pis, bien qu'avoir des approximations ce serait déjà bien, mais j'aimerais quand même savoir si d'une manière générale, avoir un secondaire très largement supérieur au primaire en L/x, ça vaut la peine, ou si on peut se contenter d'un secondaire avec le même L/x que le primaire ou légèrement supérieur ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Le secondaire est plus tolerant que le primaire, en moyenne 3 fois plus, car plus près du foyer, (plus une optique est près du foyer, plus les tolerances se relachent) donc avec un secondaire à L/12 à la louche on vas conserver une qualité globale proche de la qualité du primaire, soit L/20 environ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Merci David,

Donc si je comprends bien, avec un primaire superpoli à L/12, un secondaire superpoli à L/12 suffira largement ! Inutile d'avoir un secondaire à L/20 ou plus ! L'élément qualitatif primordial d'un systeme primaire/secondaire serait donc le primaire.

Je viens quand même de trouver un article, qui si j'ai bien compris, semble dire qu'un trajet optique à 45° sur le secondaire dégrade plus l'image qu'un trajet optique à 90° sur le primaire, d'une valeur égale à racine carrée de 2 (1,414).

C'est en Anglais, désolé :
"What if we don't have a perfect secondary mirror? What if, for sake of argument, we have an overall bulge in the secondary that is 1/8 wave high, but otherwise smooth. Now it is generally known (by this I mean in the amateur telescope makers/users community) that a 1/8 wave deformation from the "ideal" in a mirror surface translates into 1/4 wave deformation in the reflected wave front IF the light hits the surface at an angle of 90 degrees (normal) to the surface. First, for the secondary mirror we don't have the light incident at 90 degrees, rather it incident at 45 degrees. How does this affect the wave front? Well, unfortunately it makes matters worse by the factor of the square root of 2, which is 1.414.

Many interferograms that I have seen of secondary mirrors are of the type where there is a gradual variation in the surface, rather than lots of hills and valleys. Therefore, if we had a secondary mirror that had a 1/8 wave bulge that was high in the middle, our nearly ideal wave front traveling to the focus point now gets deformed by as much as 1/4 wave times 1.414, which is 0.354 of a wave. This is beyond the generally accepted 1/4 wave front error needed for optimum image formation. This is for a perfect primary mirror."

Qu'est-ce qu'il faut en penser ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
hello,

L/30, L/20, L/12, et L/8 FCT ? (fct pour foucault)...

arf non je deconne. (bon en fait pas juste un petit peu). Bref idealement la combinaison doit etre testé dans son ensemble car par exemple certains defaut peuvent se compenser (comme par exemple l'appairage des éléments optique dans un SC)...

Erick

Share this post


Link to post
Share on other sites
« Certains défaut peuvent se compenser » Statistiquement parlant, je n’y crois pas trop. La loi de Murphy doit y être pour qqc ;-)
« L’appairage des éléments optique dans un SC » Là aussi j’ai un doute, j’ai déjà entendu parler de ça, mais la encore j’ai du mal a y croire. Je me demande comment ils font ? Il contrôle chaque miroir (primaire et secondaire) puis un « système » décide de qui va avec qui ? Franchement, ça ne me semble pas très industriel surtout quand on sait qu’ils utilisent le même outil pour en faire 10 ! Enfin, je me trompe sûrement !?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Salut,

"surtout quand on sait qu’ils utilisent le même outil pour en faire 10 !"

Depuis le temps que je vois ce genre d'affirmation... j'aimerais bien avoir un lien qui permette d'étayer ce genre d'affirmation !

Merci.

François

Share this post


Link to post
Share on other sites
C’est vrai que ça date un peu .Mais Build avait fait (il y a longtemps) un article a ce sujet. C’est dans un vieux Pulsar (il me semble). Les choses on peut-être changé ? (j’espère que oui)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Bah, oui, c'est pour cela que j'aimerai bien savoir d'ou tout cela sort... parceque, franchement, ça ressemble (attention, je n'ai pas dit "c'est") plus à un ragot qu'à une affirmation vérifiable. Ce qui me gêne un peu c'est que cette affirmation est régulièrement resservie par des personnes qui ne peuvent pas donner de source (récente).

François

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ça sort d’un vieux Pulsar de + 20ans. A l’époque C Build en avait acheté une petite série afin de les tester. Est c’était la conclusion.
Si il me lit, il pourra mieux t’expliquer que moi, (qui ai lu la revue). Ce n’est effectivement pas récent, certes, ils ont sûrement modifié leur façon de faire depuis . Mais moi aussi, je voudrai savoir d’où sort cette histoire d’appairage ?

[Ce message a été modifié par ngc_7000 (Édité le 16-02-2006).]

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 ans.... oui, l'âge de pierre : je peine à croire que leurs machines et procédures n'aient pas changé peu ou prou depuis cette époque.

Sinon tu veux parler de C. BUIL je suppose ?

François

Share this post


Link to post
Share on other sites
re

"« L’appairage des éléments optique dans un SC » Là aussi j’ai un doute, j’ai déjà entendu parler de ça, mais la encore j’ai du mal a y croire. Je me demande comment ils font ? Il contrôle chaque miroir (primaire et secondaire) puis un « système » décide de qui va avec qui ? Franchement, ça ne me semble pas très industriel surtout quand on sait qu’ils utilisent le même outil pour en faire 10 ! Enfin, je me trompe sûrement !?"


Je n'ai pas dis qu'il était fait correctement !!! j'ai dis qu'il influençait la qualité finale c'est pas la même chose.
Prends ton SC et tourne la lame de 45° puis 90° tu vas te rendre compte que soit tu introduis de l'astig soit tu en enlève...

Mais je n'ai pas dis qu'il etait fait correctement sur les grandes series.

Erick Bondoux

Share this post


Link to post
Share on other sites
JacquesG: L'inclinaison à 45° amplifie effectivement les défauts sur l'onde, on se sert d'ailleurs de cette amplification pour le contrôle d'un plan à 45° associé à un sphérique, mais la position du secondaire, en moyenne 5 à 6 fois plus proche du foyer que le primaire, lui donne une tolérance de fabrication nettement plus large.
Ca se simule bien dans des logiciels de calcul optique, et surtout ca se vérifie bien en pratique, quand on contrôle un newton avec un secondaire, parfois moins bon que le primaire. Seuls les défauts du primaire restent visible en général.
C'est encore plus flagrant avec des renvois coudés, forcément très près du foyer, qui peuvent avoir 1 à 2 franges d'astigmatisme, sans pour autant véritablement influer sur la qualité optique de l'ensemble.

Share this post


Link to post
Share on other sites
La reponse a cette question est difficile quand on parle de Lambda/x PV, c'est a dire "Peak to Valley", crete a crete en francais, et c'est ce que les amateurs utilisent en general : le defaut maxi sur l'onde.

Les pessimistes, diront que le primaire (M1) a L/8 PV avec un secondaire (M2) a L/8 PV sera dans le pire des cas a L/4 PV dans le cas ou Murphy veuille que le gros defaut du M1 soit "en face" du gros defaut du M2 et que ceux-si s'ajoutent.
Donc cela donne une limite maxi pour la combinaison totale M1+M2.

Maintenant, pour etre precis il faudrait connaitre la position et amplitude de ce defaut sur le miroir considere, le comparer a l'empreinte du faisceau sur ledit miroir (comme le souligne David, sur un M2 les faisceaux ont des empreintes plus petites et qui dependent de la position de l'etoile dans le champs), et ceci pour tous les miroirs, et faire la somme sur chaque faisceau.

En optique professionelle, on parle plutot de defaut "RMS", ="root mean square" qui donne une idee de l'importance des defauts par rapport a la moyenne du miroir. C'est une valeur statistique mesuree (par interferometre un shack hartmann par exemple sur un grand nombre de points sur les miroir).
Pour des miroirs qui ne presentes pas de defauts graves (genre une grosse bosse localisee), c'est une indication tres precise de la qualite du miroir.
L'avantage des valeurs RMS, c'est qu'elle s'ajoute par somme quadratique, et c'est correct de proceder de la sorte pour des valeurs statistiques. Par exemple un miroir M1 a L/20 RMS associe a un miroir M2 L/20 RMS, donne une combinaison a L/14 RMS

On pourrait extrapoler cette methode a des valeurs PV, ca se fait, mais c'est base sur aucune certitude physique.

Pour ce qui est du M2 et le fait que le miroir soit a 45 degree, et contrairement a ce que j'ai lu plus haut : un miroir incline donne une meilleure surface d'onde que le meme miroir en incidence normale. Un miroir secondaire plan L/10 sur l'onde en incidence normale, donne un faisceau a lambda /14 sur l'onde apres reflexion. Ca joue en notre faveur.

Stephane


Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this