Mise en phase des grands interféromètres: Méthode de La Diversité de Phase Chromatique - Développement et Implémentation sur le démonstrateur hypertélescope fibré SIRIUS

In order to increase the imaging capabilities and the attainable resolution of the observing instruments in astronomy, the High Angular Resolution prospective proposes to increase the number of sub-apertures of the optical interferometers. Thanks to densification techniques, future interferometers will be capable of imaging faint and small (apparent size) astrophysical targets. The resulting instrumental constraints define the technical and technological challenge in which my Thesis work is performed. The propagation conditions and the recombining quality of the collected beams govern the performances of the image, in terms of stability and instrument sensitivity. To ensure a coherent interferometric mix and the possibility of observing during long integration times, it is necessary to maintain the optical path difference to a value lesser than a fraction of wavelength thanks to a cophasing device. I propose a method dedicated to cophase large interferometers: the Chromatic Phase Diversity. It is based on the spectral analysis of multi-wavelength images allowing to determine in real time the optical path difference to be compensated by the instrument delay lines. After a theoretical and numerical study of the method, I describe its practical implementation on the fibered hypertelescope testbench SIRIUS developed at the Observatoire de la Côte d'Azur (Nice, France).Afin d'augmenter les capacités d'imagerie et de résolution des instruments d'observation en astronomie, la prospective Haute Résolution Angulaire propose d'augmenter le nombre de sous-pupilles des interféromètres optiques. Associés à des techniques de densification de pupille, les futurs interféromètres seront capables d'imager des cibles astrophysiques faibles et/ou de taille apparente réduite. Il en résulte des contraintes instrumentales constituant le défi technique et technologique dans lequel s'inscrit mon travail de Thèse. Les conditions de propagation et la qualité de recombinaison des faisceaux collectés par chaque sous-pupille régissent les performances en termes de stabilité de l'image et de sensibilité des réseaux optiques. Pour garantir un mélange interférométrique cohérent et la possibilité d'observer sur des temps d'intégrations supérieurs à quelques millisecondes, il est nécessaire de maintenir la différence de marche optique à une valeur inférieure à la fraction de longueur d'onde grâce à un dispositif de cophasage. Je propose une méthode dédiée à la mise en phase des grands interféromètres : la Diversité de Phase Chromatique. Celle-ci est fondée sur une analyse spectrale des images à plusieurs longueurs d'onde permettant de déterminer en temps réel les différences de marche optique à compenser par les lignes à retard de l'instrument. Après une étude théorique et numérique de la méthode à travers l'analyse de cas réalistes, je présente sa mise en œuvre pratique sur le banc hypertélescope fibré SIRIUS développé à l'Observatoire de la Côte d'Azur