Optical Vortex Chronographe commentçamarche

[Paul_Wi11iams]

Déjà, quelle et la bonne traduction française pour ce terme ?

Optical Vortex Chronographe

 

Comme un coronographe ordinaire, l'instrument se rajoute à un télescope et sert à effacer la lumière d'une étoile centrale pour mieux voir les planètes ou autres objets qui tournent autour.

 

A partir de là les choses deviennent un peu dur à comprendre !

Il suffit d'ouvrir l'image ci dessous dans un nouvel onglet pour s'en convaincre:

spie.org/Images/Graphics/Newsroom/Imported-2013/005043/005043_10_fig1.jpg

Pour lire l'article d'où le schéma est tiré, il faut s'accrocher !

L'article du Wikipida n'explique rien {mais ça peut changer si on arrive à me faire comprendre quelque chose }

 

A team at the University of Liège, led by Olivier Absil, designed a portion of the Keck vortex coronagraph called the phase mask, which consists of concentric microstructures that force the starlight waves to swirl about the mask's center, creating the vortex singularity

Une équipe de l'Université de Liège, dirigée par Olivier Absil, a conçu une partie du coronographe de vortex de Keck appelé "masque de phase", constitué de microstructures concentriques qui forcent les ondes des étoiles à tourbillonner (tournoyer?) autour du centre du masque, créant la singularité du vortex.

 

Limpide, non ?

 

On dirait qu'on a évité le terme "polarisation circulaire".

Il y a peut-être une interférence soustractive en jeu, mais comment ?

Si c'est le cas, on ne pourrait travailler que sur une longueur d'onde à la fois.

 

Je pense à quelque chose, mais ça doit être sans rapport avec la méthode décrite ici:

L'étoile centrale est en rotation et le limbe approchant aurait une compression Doppler vers le bleu et l'autre une étirement Doppler vers le rouge. Si on pouvait soustraire les raies fortement dopplerisées, le restant pourrait réveler une planète en mouvement moins rapide mais cela ne ferait qu’atténuer une partie de l'étoile. Or l'image du Wiki montre qu'on "éteint" l'étoile carrément. C'est même assez spectaculaire mais peut-être fictive:

 

 

Des idées ?

Modifié 1 février 2017 par Paul_Wi11iams

[jackbauer]

Si tu veux piocher là-dedans bon courage :

 

https://arxiv.org/pdf/1410.5635v1.pdf

 

Modifié 1 février 2017 par jackbauer

[Paul_Wi11iams]

Si tu veux piocher là-dedans bon courage :

 

https://arxiv.org/pdf/1410.5635v1.pdf

 

https://i.imgbox.com/1GDjDPeA.jpg

 

Merci pour l'image et le lien vers cet article d'une rédaction agréable et pas trop matheuse. Lorsque un auteur tente de se mettre à la portée de son auditoire, ça donne envie de faire l'effort de lecture correspondant !

 

Avant de lire, peut-être ce soir, je retiens déjà que:

• il s'agit bien de l'annulation de la lumière stellaire donc par interférence.
  
• le "masque" est constitué d'anneaux concentriques et non pas d'un spirale.
  
• les anneaux sont à fond plat et à pic arasé.
  
• la gestion de différentes longueurs d'onde est un défi.
  
• Le mot "swirl" (tournoiement) des ondes mentionné ailleurs, est totalement absent de l'article, et tant mieux. C'était troublant.
   
  

 

Peut-être:

• l'image n'est pas forcément focalisée au moment de toucher le "masque"n mais peut-être que oui.
  
• il s'agit d'éviter un effet de diffraction (Fresnel ?) par le bord d'un obturateur classique.
  
• L'annulation de la lumière peut se faire par la différence de longueur de trajet de la lumière passant par le fond de chaque anneau et le crête d'anneau à côté.
  

[syncopatte]

Là pour l'instant je n'ai pas le temps de réfléchir à cette question: je suis occupé avec le paradoxe du vol du bourdon (selon les lois de l'aérodynamique, ce serait impossible, mais pourtant il vole!).

 

Je n'en dors pas!

 

Patte.

[Paul_Wi11iams]

Là pour l'instant je n'ai pas le temps de réfléchir à cette question: je suis occupé avec le paradoxe du vol du bourdon (selon les lois de l'aérodynamique, ce serait impossible, mais pourtant il vole!).

 

Je n'en dors pas!

 

Patte.

 

 

Pour la petite histoire, le paradoxe vient justement du fait d'appliquer les lois de l'aérodynamique comme pour un aigle ou un avion. De mémoire, la réponse est celle-ci:

 

Lorsque l'aile du bourdon ou autre insecte qui, d'un point de vue fonctionnel est en vol stationnaire, fait son battement descendant, il se crée un vide au dessus de l'aile. l'air s'approche notamment des côtés et se voit imprimer un mouvement rotationnel. Les battements successifs pompent de l'air vers le bas. Le mouvement de rotation s'amplifie et un vortex se forme. La force centrifuge de l'air s'approchant provoque une forte dépression au centre. C'est la différence de pression dessous/dessus qui assure la sustentation. En espérant que tu retrouves ton sommeil ainsi.

Modifié 2 février 2017 par Paul_Wi11iams

[francheu]

Avant de lire, peut-être ce soir, je retiens déjà que:

• il s'agit bien de l'annulation de la lumière stellaire donc par interférence.
  
• le "masque" est constitué d'anneaux concentriques et non pas d'un spirale.
  
• les anneaux sont à fond plat et à pic arasé.
  
• la gestion de différentes longueurs d'onde est un défi.
  
• Le mot "swirl" (tournoiement) des ondes mentionné ailleurs, est totalement absent de l'article, et tant mieux. C'était troublant.
  

 

Peut-être:

• l'image n'est pas forcément focalisée au moment de toucher le "masque"n mais peut-être que oui.
  
• il s'agit d'éviter un effet de diffraction (Fresnel ?) par le bord d'un obturateur classique.
  
• L'annulation de la lumière peut se faire par la différence de longueur de trajet de la lumière passant par le fond de chaque anneau et le crête d'anneau à côté.
  

 

Le but d'un d'un coronographe est d'annuler la lumière de l'étoile. La méthode la plus simple étant le masquage. Mais on peut aussi jouer avec les ondes électro-magnétiques de manière à annuler ce champ en un point donné (effectivement par des effets d'interférence). L'exemple donné utilise un réseau circulaire sub-longueur d'onde pour obtenir cet effet.

 

Le terme swirl que tu as pu trouver ailleurs correspond à une autre méthode permettant d'annuler le champ EM sur l'axe. On utilise cette fois une lame de phase en forme de spirale, donc présentant une discontinuité.

J'ai trouvé ceci pour illustrer : lien

Idéalement on cherche un profil continu, sans marche d'escalier. On introduit alors un moment orbital angulaire.

Cela n'a rien à voir avec la polarisation circulaire, pour laquelle le front d'onde avance d'un seul tenant, mais avec un vecteur polarisation qui tourne en avançant. Dans le cas du vortex c'est directement le front d'onde qui avance en tournant sur lui-même (l'article wiki l'illustre très bien).

 

Edit : je pensais qu'il ne fallait pas focaliser sur la lame de phase, mais dans l'article sur le site SPIE c'est le cas et je comprends pourquoi : l'image de l'étoile est focalisée bien au centre de la lame, l'image n'étant pas ponctuelle le faisceau voit la spirale en entier, les autres parties de l'image quant à elles ne voient pas la discontinuité de phase (en dehors de celles qui sont piles sur la méridienne où se trouve la discontinuité) mais seulement une partie du masque dont la phase est localement continue. (votez pour moi si je ne suis pas clair )

Modifié 2 février 2017 par francheu

[Poussin38]

Bonjour,

 

"Optical vortices occur when the phase structure of light is affected by a helical ramp around the optical axis, given by eilθ, where θ is the focal plane azimuthal coordinate and l is the vortex “topological charge”, i.e., the number of times the phase accumulates 2 π along a closed path surrounding the phase singularity. The phase dislocation forces the amplitude to zero at its centre"

de : https://www.eso.org/sci/publications/messenger/archive/no.152-jun13/messenger-no152-8-13.pdf

 

en comparaison avec les coronographes à quadrants carrés, les vortex rejettent davantage la lumière de l'étoile loin de l'axe ( https://basmati.oca.eu/basmati/cours/OptiqueDiophantienne15.pdf ).

 

Le texte fondateur des coronographes à vortex de phase : http://iopscience.iop.org/article/10.1086/462409/pdf

 

 

edit : les liens de Francheu sont franchement mieux

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Modifié 3 février 2017 par Poussin38