Etude des performances d’un banc interférométrique en frange noire dans le cadre de la préparation de la mission Darwin

Une future mission spatiale (Darwin, TPF-I) est en preparation pour etudier les planetes extrasolaires telluriques dans les zones habitables respectives de leurs etoiles, notamment, pour etablir combien, parmi ces exoplanetes, ont une composition atmospherique indiquant la presence de la photosynthese biotique. Travaillant dans la bande spectrale de 6 a 18 µm, l'interferometrie en frange noire doit permettre de distinguer le flux lumineux de l'exoplanete de celui de son etoile ainsi que des sources diffuses. La these resume les travaux experimentaux conduits sur le banc SYNAPSE a l'Institut d'Atrophysique Spatiale a Orsay. Le banc a ete teste dans la bande K, de 2. 0 a 2. 5 µm, ainsi qu'avec une source laser a 3. 39 µm. Les fibres optiques monomodes sont employees comme filtres du front d'onde. Le banc utilise deux paires (une dans chacun des deux bras) de prismes dispersifs qui servent de compensateur du chromatisme et de dephaseur achromatique. Les resultats confirment la tendance observee par d'autres equipes : les performances sont meilleures en lumiere monochromatique qu'en bande large (taux d'extinction : 10-5 monochromatique et 3 10-4 bande large). Des etudes experimentales extensives de ce phenomene sont decrites. A part ces travaux portant sur le principe de l'interferometrie en frange noire, nous avons teste un prototype du dephaseur achromatique base sur le passage par un foyer optique. Nous avons developpe une technique pour stabiliser la difference de marche, mesurant le flux recombine en modulant la difference de marche. Nous avons obtenu des niveaux de stabilite comparables a ceux qui sont necessaires pour la future mission spatiale.