Nos tutelles

CNRS

Nos partenaires

Rechercher




Accueil > FR > Actualités

Séminaire de Marie-Hélène Mammez

Développement d’un spectromètre laser hétérodyne pour l’étude atmosphérique.
Marie-Hélène Mammez
GSMA, Université de Reims Champagne-Ardenne

La spectrométrie hétérodyne repose sur la détection cohérente d’une source distante (par exemple un corps noir ou le Soleil) par un oscillateur local (un laser) [1]. Ce type de récepteur se divise en deux blocs. Le premier correspond à la partie optique qui comporte les éléments nécessaires à la superposition des faisceaux de la source distante et de l’oscillateur local afin de créer un battement optique. Le second bloc est dédié à l’analyse radiofréquence (RF) de la densité spectrale de puissance (DSP) du courant produit par la photodiode. Cette DSP est équivalente au carré d’un courant et comporte notamment une composante continue proportionnelle à la puissance incidente, le signal hétérodyne (ou de battement) et des termes de bruits liés à la photodiode, à la chaîne d’amplification et aux rayonnements incidents. Le signal de battement correspond au spectre de la source à analyser convolué par celui de l’oscillateur local et translaté dans le domaine RF.

Ces travaux seront présentés selon trois axes : la recherche d’un oscillateur local, la conception et la mise en œuvre d’un héliostat pour l’obtention d’un faisceau solaire avec une stabilité adaptée à la mesure hétérodyne, et la réalisation du spectromètre hétérodyne en lui-même. L’oscillateur local choisi est un laser à cascade quantique émettant autour de 9.5 µm. Il s’agit de lasers commerciaux et de prototypes expérimentaux, conditionnés ou non. L’héliostat permet le prélèvement d’un faisceau solaire dont l’analyse indique, de manière passive, la composition de l’atmosphère. Sa conception a été fortement conditionnée par la disposition des lieux, avec notamment l’élaboration d’un système d’asservissement original. Enfin, le développement du spectromètre hétérodyne dépend de son environnement électromagnétique, aussi bien en ce qui concerne la qualité de l’émission laser que celle du signal RF de battement [2].

Références :
[1] B. Parvitte et al., Spectrochimica Acta Part A 60 : 1193–1213, 2004
[2] D. Weidmann, Radiométrie hétérodyne infrarouge par diode laser accordable, Thèse, 2002