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Auteur(s)
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Jean-Paul MARIOGE : Ingénieur de l’École supérieure d’optique - Docteur en optique
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L’instrument d’optique parfait transforme une surface d’onde incidente plane ou sphérique en une surface d’onde le plus souvent sphérique. Les aberrations ou les défauts des surfaces qui le composent altèrent la forme de l’onde émergente : l’onde oscille de part et d’autre d’une sphère moyenne. Les écarts de forme doivent être inférieurs aux tolérances définies par le calculateur. Les moyens de contrôler les défauts des surfaces optiques sont présentés ici.
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- Version archivée 1 de mars 1996 par Jean-Paul MARIOGE
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3. États de surface
Nous étudions successivement les effets de défauts locaux typiques et de la rugosité sur l’image d’un point, l’image d’une mire de bas contraste, puis l’image d’une mire quand une source brillante, le soleil par exemple, éclaire la pupille.
Bien que très performant, le polissage optique ne produit jamais des surfaces absolument parfaites. Il y a toujours quelques défauts locaux, dus à la matière première, à des chocs, aux opérations de surfaçage, ainsi que des micro-ondulations appelées rugosité.
L’étude est limitée au cas des défauts placés dans le plan de la pupille de l’instrument supposé stigmatique.
3.1 Défauts locaux
Les principaux défauts locaux sont :
-
les ébréchures : éclatements des bords et des arêtes ;
-
les rayures et frayures : sillons continus ou discontinus dont la largeur et la profondeur peuvent être irrégulières, la frayure étant une petite rayure ;
-
les filandres : défauts superficiels continus, linéaires, visibles sous certaines incidences seulement ;
-
les piqûres : défauts ponctuels de surface ;
-
le gris localisé : concentration de piqûres de faibles dimensions ne couvrant qu’une partie de la surface ;
-
les bulles crevées : défauts dus à des inclusions gazeuses dans la matière débouchant sur la surface ;
-
les coups, marques et traces laissées par une mauvaise manipulation.
À ces défauts, il faut ajouter les taches, oxydations locales et les défauts des traitements de surface.
Les défauts locaux agissent sur les images, soit parce qu’ils sont opaques, soit parce qu’ils dévient ou diffractent la lumière. Leur action dépend essentiellement de la surface qu’ils occupent dans le faisceau formant l’image et de leur position dans le système optique.
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États de surface
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MARÉCHAL (A.), FRANÇON (M.) - Diffraction, structure des images. Influence de la cohérence de la lumière - . Masson (1970).
-
(2) - MARÉCHAL (A.) - Aberrations instrumentales et limites de résolution - . Réunion de l’Institut d’optique du 17 avril 1944, p. 1.
-
(3) - STEEL (W.H.) - Étude des effets combinés des aberrations et d’une obturation centrale de la pupille sur le contraste des images optiques - . Thèse et Revue d’Optique t. 32, no 1 (1953) ; t. 32, no 3 (1953) ; t. 32, no 5 (1953).
-
(4) - HOPKINS (H.H.) - The frequency response of optical systems - . Proc. Phy. Soc. B, 69, 562 (1956).
-
(5) - HOPKINS (H.H.) - The aberration permissible in optical systems - . Proc. Phy. Soc. B, 70, 449 (1957).
-
(6) - HOPKINS (H.H.) - Geometrical...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Optique et instruments d’optique – Traitements optiques – Partie 1 : définitions. Indice de classement : S10-005. - NF ISO 9211-1 - 6-1995
-
Optique et instruments d’optique – Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques – Partie 1 : généralités. Indice de classement : S10-008-1. - NF ISO 10110-1 - 12-1996
-
Optique et instruments d’optique – Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques – Partie 2 : imperfections des matériaux – Biréfringence sous contrainte. Indice de classement : S10-008-2. - NF ISO 10110-2 - 12-1996
-
Optique et instruments d’optique – Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques – Partie 3 : imperfection des matériaux – Bulles et inclusions. Indice de classement : S10-008-3. - NF ISO 10110-3 - 12-1996
-
Optique et instruments d’optique – Indications sur les dessins pour éléments et systèmes optiques – Partie 4 : imperfections des matériaux – Hétérogénéité et stries. Indice de classement : S10-008-4. - NF ISO 10110-4 - 11-1998
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...
ANNEXES
CILAS (Compagnie Industrielle des Lasers) http://www.cilas.com
Cybernétix http://www.cybernetix.fr
Essilor http://www.essilor.fr
GIAT Industries http://www.giat-industries.fr
HORIBA Jobin Yvon S.A.S. http://www.jobinyvon.fr
Melles Griot http://www.mellesgriot.com
OPA Opticad http://perso.wanadoo.fr/opaopticad
Optique Fichou http://www.optiquefichou.fr
SAGEM http://www.sagem.com/fr
SESO (Société Européenne de Systèmes Optiques) http://www.seso.com
Sira Ltd http://www.sira.co.uk
Thales Angénieux http://www.angenieux.com
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Office national d’études et de recherches aérospatiales (Onera) http://www.onera.fr
Institut d’optique théorique et appliquée (IOTA) http://www.institutoptique.fr
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