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Axes de recherche

publié le , mis à jour le


* Optique adaptative

  • Optimisation de la reconstruction de surface d’onde et de la commande ou comment piloter les miroirs déformables à partir des mesures d’analyse de surface d’onde pour maximiser les performances du système ? L’algorithme FrIM (Fractal Iterative Method) développé dans l’équipe, en particulier pour les systèmes tomographiques à grands nombres de degrés de liberté, obtient les meilleures performances sur des simulations de l’ELT faites à l’ESO. Les recherches actuelles portent sur l’auto-étalonnage des algorithmes et leur validation sur des systèmes réels.
  • Optimisation de l’analyse de surface d’onde ou comment obtenir les meilleures mesures de surface d’onde ? Les travaux portent notamment sur l’analyseur Shack-Hartmann à partir d’étoile laser (avec élongation, troncature des images), ou sur des images étendues (optique adaptative solaire), avec identification des erreurs de mesures. Ils portent aussi sur l’analyseur Mach-Zehnder en particulier pour l’optique adaptative extrême pour l’imagerie à haute-dynamique.
  • L’équipe a la responsabilité de l’optique adaptative visible du télescope Solaire THEMIS (TAO) (conception, réalisation, commande, validation sur le télescope, optimisation des performances), pour une mise en opération mi-2018.

* Interférométrie optique

  • Développement et exploitation de l’instrument visible VEGA sur l’interféromètre optique CHARA au Mont Wilson (participation).
  • Développement d’outils performants pour l’ajustement de modèles sur des données interférométriques (logiciel LITpro) et la reconstruction d’images (logiciels MiRA, MiRA3D). Ces outils sont mis à la disposition de la communauté et ont été éprouvés grâce, entre autres, à :
    - notre implication forte dans les activités du JMMC et celles au sein d’OPTICON FP7 - (2013-2016) avec la responsabilité du Work Package#4 = Reconstruction d’image,
    - la conduite du projet ANR POLCA (2011-2015) (Processing of pOLychromatic interferometriC data for Astrophysics), qui a réuni des interférométristes et des spécialistes en traitement du signal pour réaliser des avancées sur des données réelles en utilisant pleinement l’information multi-longueurs d’onde.
  • Réalisation d’un tavélographe SPID (Speckle Imaging by Deconvolution), installé sur le 6m russe du SAO.

* Science des données

  • Expertise importante sur les problèmes inverses qui consistent à déterminer les causes (par ex. l’image nette) à partir des données (l’image floue mesurée) et d’un modèle de formation de celle-ci (par ex. le modèle du flou introduit par un télescope). Cette approche très générale s’applique à tout type d’observations et nous nous sommes aussi intéressés à son impact hors de l’astronomie :
    - reconstruction - auto-calibration - extraction de sources ;
    - reconstruction d’image en imagerie cohérente : holographie en ligne ;
    - microscopie sans lentille ; premier prix en 2013 et 2014 du "International challenge on 3D deconvolution microscopy"
    - deconvolution 3D en microscopie d’épifluorescence avec les plugins DEMICS (DEconvolution MICroscopy Studio) pour le logiciel de traitement d’image Icy,

* R&D Instrumental et méthodologique pour l’imagerie à très haute dynamique

  • en optique adaptative extrême (ou XAO) avec le projet (X4PLANET) pour l’E-ELT (Mach-Zehnder, Woofer-Tweeter, très haut contraste) ;
  • sur le cophasage des segments de l’ELT ;
  • sur les surfaces optiques non polies (Live Mirrors) minimisant la lumière diffusée ;
  • sur l’optimisation de la détection (méthodes PeX, PACO (ref.) ;
  • sur l’analyse polarimétrique à très grand contraste.

* Astrophysique

  • Disques protoplanétaires
    - simulations numériques de l’évolution couplée du gaz et de la poussière (dynamique et croissance) à l’aide de codes Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) 3D ;
    - réalisation d’images simulées - comparaison avec les données observationnelles (ALMA/SPHERE) dans le cadre du projet ANR "Planet Forming Disks" (ref-PFD) ;
    - analyse numérique de l’impact des lignes de gel sur la formation et l’évolution des pièges à poussières ;
    - études analytiques et numériques de la porosité des grains et son effet sur l’évolution des poussières dans le disque.
  • Détection et caractérisation des environnements circumstellaires et des exo-planètes
    - réalisation IRDIS (Project Scientist) et exploitation de l’instrument SPHERE ;
    - co-gestion et exploitation du grand relevé SHINE/SPHERE (optimisation des observations, - limites de detection, caractérisation des exoplanètes, analyse statistique et lien avec les sénarios de formation des système exoplanétaires) ;
    - exploitation du grand relevé SPHERE sur les disques de débris, de transitions et protoplanètaires (caractérisation des disques, forward modelling, exploitation optimale des données polarimétriques (autocalibration)) ;
    - caractérisations des exoplanètes complémentaires (en infrarouge thermique NACO, en Halpha, en polarimétrie) .
  • Atmosphères étendues
    - Étude de la distribution radiale du flux et de la température d’excitation dans les atmosphères étendues d’étoiles froides, principalement des étoiles variables à longue période (type Mira).