Étude et caractérisation de coronographes stellaire pour la détection de planètes extra-solaires avec de très grands télescopes

This thesis was realized in the context of exoplanet direct detection with ground-based extremely large telescopes (30 to 42 meter diameter). To deliver such contrast level, adaptive/optics System (to correct for the turbulence aberrations) and coronagraphs (to reduce the flux of the parent star where the planet signal is hidden) are required. The intent of this study is to optimize, compare and select optimal coronagraph concepts that can accommodate such telescope constraints (primary mirror obscuration and segmentation, secondary holder. . . ) at several contrast levels (after correction of the atmospheric turbulence with an adaptive optics System, and when a calibration of the halo is performed by the use of a differential imaging System). Finally, prototyping details are described for several coronagraphs that will be implemented on an adaptive optics testbench, as well as the development of a new technical solution for the manufacture of apodizers (critical components for several coronagraph concepts).Cette thèse s'inscrit dans le contexte de la détection directe de planètes extra-solaires avec les futures très grand télescopes au sol (30 à 42 mètres de diamètre). Les contrastes requis pour une telle détection nécessitent l'utilisation de système d'optique adaptative pour corriger les effets de la turbulence atmosphérique et de coronographes stellaires pour atténuer le flux de l'étoile dans lequel le signal de la planète est noyé. Le but de cette étude est donc d'optimiser, de comparer et de sélectionner les concepts de coronographes stellaires les plus adaptés aux contraintes imposées par ces futurs télescopes (obstruction centrale et segmentation du miroir primaire, support du secondaire. . . ) et cela à différents niveaux de contraste (après correction de la turbulence par une optique adaptative, et après calibration des aberrations statiques du halo par un système d'imagerie différentiel). Enfin, le développement de différents prototypes de coronographes pour êtres testés sur un banc d'optique adaptative est détaillé ainsi que le développement d'une nouvelle technique pour la réalisation d'apodizers (composants critiques pour un certain nombre de coronographes)