WO2019129497A1 - Instrument d'observation comportant un dispositif interferometrique statique a sauts de differences de marche - Google Patents

Instrument d'observation comportant un dispositif interferometrique statique a sauts de differences de marche Download PDF

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WO2019129497A1
WO2019129497A1 PCT/EP2018/084695 EP2018084695W WO2019129497A1 WO 2019129497 A1 WO2019129497 A1 WO 2019129497A1 EP 2018084695 W EP2018084695 W EP 2018084695W WO 2019129497 A1 WO2019129497 A1 WO 2019129497A1
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optical
face
observation instrument
interferometer
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PCT/EP2018/084695
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Antoine DUSSAUX
Denis Simeoni
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Thales
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    • G01J2003/1213—Filters in general, e.g. dichroic, band

Definitions

  • the field of the invention is that of onboard satellite spectroscopic analysis.
  • Certain satellites comprising terrestrial optical observation systems are provided with means for spectroscopic analysis of the observed images in order to detect certain complex spectral characteristics such as, for example, spectral line absorption / emission combs associated with gases present in the atmosphere.
  • the spectrometer described in this patent essentially comprises a Michelson interferometer made in one piece without a moving mirror.
  • Michelson interferometer or “Michelson” will be used indifferently to denote a interferometer with two mirrors separated by a semi-reflecting plate.
  • the interferometer described in this patent is composed of two prismatic blocks P1 and P2 in the form of a right prism connected by their faces.
  • inclined planes S one of which is treated so as to be semi-reflective.
  • Two flat faces M1 and M2 substantially perpendicular to each other of the optical block are reflective. They are in dashed lines in FIG. 1.
  • One of the two faces is slightly inclined at an angle a as seen in FIG. 1.
  • the other two faces transparent T1 and T2 of the optical block constitute the input and output faces of the Michelson.
  • Figure 2 shows a sectional view of the Michelson in a plane (Y, Z) at an abscissa x.
  • a light beam coming from the input face T1 is divided in two by the semi-reflecting plate S, a part passes through the semi-reflecting plate S, is reflected on the second mirror M2 and then by the semireflecting plate and leaves by the exit face T2, the other part is reflected by the semi-reflective plate S, is reflected on the first mirror M1 and is transmitted by the semi-reflective plate.
  • the two recomposed halves of the light beam then interfere with each other.
  • the difference in path d between the two beams is a function of the abscissa x and this path difference is x 0 + ac, x 0 being a constant depending on the geometric configuration of the interferometer.
  • the intensity transmitted is more or less important. It is collected by a photosensitive sensor.
  • the luminous intensity IL therefore varies according to the abscissa x.
  • the interferogram I of Figure 3 This interferogram is related to the spectral distribution by a Fourier transform relationship.
  • Interferometers of the prior art generally have the drawbacks that the interferogram is necessarily limited by the Michelson dimensions and the resolution of the photosensitive sensor.
  • certain spectral distributions including, for example, lines Spectral spectra of great spectral finesse, may require the acquisition of interferograms large differences in market. In fact, the finer the lines to be analyzed, the more their interferogram is extended.
  • the observation instrument according to the invention does not have the above disadvantages. Indeed, the measurement interferometer of this instrument is specifically adapted to analyze the interesting parts of the interferogram. Thus, it becomes possible to acquire images of high spatial finesse providing data of great spectral finesse in a small footprint. Moreover, in a variant, this instrument can also be used as a simple imager. More specifically, the invention relates to an observation instrument intended to be on board satellite or aircraft, said observation instrument comprising at least a first optical, a second optical, a static interferometer, a photosensitive matrix sensor and means for recording and image analysis, the image moving in a so-called scrolling direction,
  • said interferometer having a semi-reflecting planar separation surface, a first reflecting face and a second reflecting face disposed on either side of the semi-reflecting planar surface,
  • the first optics forming a light object having a characteristic optical spectrum, a first image in the plane or in the immediate vicinity of the first reflecting face and a second image in the plane or in the immediate vicinity of the second reflecting face,
  • the second optics forming, in the first image, a third image in the plane of the photosensitive matrix sensor and the second optics forming of the second image a fourth image in the plane of the photosensitive matrix sensor, the superposition of the amplitudes of the third image and the fourth image forming at least one partial interferogram, characterized in that the first reflecting face comprises at least two reflecting facets inclined with respect to a reference plane corresponding to a constant difference in said interferometer, the angle of inclination being of a few milliradians, the optical thickness of the first facet with respect to said reference plane being different from the optical thickness of the second facet with respect to said reference plane, the difference in optical thickness being a few millimeters so that the partial interferogram comprises at least two distinct parts of the entire interferogram of the optical spectrum of the light object, said distinct portions being characteristic of the optical spectrum of the light object.
  • the recording means record a plurality of successive interferograms from the photosensitive matrix sensor for a time corresponding at least to the scrolling of the light object.
  • the variation in optical thickness of each facet due to its inclination is in a direction parallel to the direction of travel.
  • the observation instrument comprises optical means for ensuring the spectral filtering in at least one spectral band of a part of the first image and / or a part of the second image and / or a part of the third image and / or part of the fourth image.
  • the first facet comprises a reflective treatment in a first spectral band
  • the second facet comprises a reflective treatment in a second spectral band different from the first spectral band
  • the observation instrument comprises optical means for providing polarizing filtering in at least a part of the first image and / or a part of the second image and / or a part of the third image and / or part of the fourth image.
  • the first facet comprises a first reflective and polarizing treatment
  • the second facet comprises a second reflective and polarizing treatment, the polarization type or the polarization direction of the second treatment being different from those of the first polarization treatment.
  • the interferometer comprises at least one optical compensation plate so that the distribution of the amplitudes in the third image and the fourth image are combined.
  • the first reflecting face or the second reflecting face comprises a transparent or absorbent flat zone so that, in this zone, the interferometer behaves like a simple mirror, the image of the light object on the photosensitive matrix sensor corresponding to this zone being devoid of interferogram.
  • the interferometer is a Michelson interferometer comprising a discrete component comprising the flat semi-reflecting separation surface, the first reflecting face and the second reflecting face disposed on either side of the semi-reflecting planar surface.
  • the interferometer comprises at least two prismatic optical elements assembled so as to form a solid block, said solid block having a transparent input face, a transparent output face, the flat semi-reflecting separation surface being arranged at a distance of the inside of the block, the first reflecting face and the second reflecting face being arranged opposite the transparent entry face and the transparent exit face.
  • the invention also relates to a method for producing an observation instrument as described above and comprising two prismatic elements and an optical compensating plate, the optical compensation plate being obtained by machining one of the two prismatic elements. or by gluing a glass slide on one of the two prismatic elements or by molecular adhesion on one of the two prismatic elements.
  • FIG. 1 represents a perspective view of a Michelson interferometer according to the prior art
  • FIG. 2 represents the operation of a Michelson interferometer according to the prior art
  • FIG. 3 represents an interferogram resulting from an interferometer according to the prior art
  • FIG. 4 represents a simplified sectional view of a first embodiment of an observation instrument according to the invention.
  • FIG. 5 represents a perspective view of the interferometer of the observation instrument of FIG. 4;
  • Fig. 6 is an enlarged partial view of the interferometer of Fig. 5;
  • FIG. 7 represents a simplified sectional view of a second embodiment of an observation instrument according to the invention.
  • FIG. 8 represents a perspective view of the interferometer of the observation instrument of FIG. 7;
  • Figure 9 shows an enlarged partial view of the interferometer of Figure 8.
  • Figure 10 shows an enlarged partial view of the reflective facets of an interferometer according to the invention.
  • the observation instrument according to the invention is intended to be embarked on a satellite or on an aircraft.
  • the instrument can only work if the image moves in a so-called scrolling direction, the scrolling being essential to the reconstitution of the spectrum of the object to be analyzed.
  • This scrolling of the image can be ensured naturally by the displacement of the satellite or the aircraft. It can also be provided by mechanical devices displacing one of the optical elements of the observation instrument either in rotation or in translation.
  • the instrument may comprise, for this purpose, an optical scanning system comprising prisms or mirrors.
  • This observation instrument comprises a first optics, a second optics, a static interferometer, a photosensitive matrix sensor and image recording and analysis means.
  • the static interferometer comprises a flat semi-reflecting separation surface, a first reflecting face and a second reflecting face disposed on either side of the semi-reflecting flat surface.
  • the interferometer is preferably of the Michelson type insofar as this interferometer is simple to implement but other optical configurations of interferometers are possible.
  • the first optic forms a light object having a characteristic optical spectrum, a first image in the plane or in the immediate vicinity of the first reflecting face and a second image in the plane or in the immediate vicinity of the second reflecting face.
  • this first optic can be a mirror telescope.
  • This luminous object is generally a part of the ground or the atmosphere situated above this terrain overflown by the aircraft or the satellite.
  • the second optic forms, in the first image, a third image in the plane of the photosensitive matrix sensor.
  • This second optic also forms, in the second image, a fourth image in the plane of the photosensitive matrix sensor, the summation of the amplitudes of the third image and the fourth image forming at least one partial interferogram of the emission spectrum of the object in each of the points of the image resulting from the summation of the amplitudes of the third image and the fourth image.
  • the first reflecting face of the interferometer comprises at least two reflecting facets inclined with respect to a reference plane corresponding to a constant difference in said interferometer, the inclination angle being a few milliradians, the optical thickness of the first facet with respect to said reference plane being different from the optical thickness of the second facet with respect to said reference plane, the difference in optical thickness being a few millimeters so that the partial interferogram comprises at least two distinct parts of the all of the interferogram of the optical spectrum of the luminous object, said distinct parts being characteristic of the optical spectrum of the luminous object.
  • the observation instrument may comprise optical means making it possible to provide the spectral filtering in at least one spectral band of a part of the first image and / or a part of the second image and / or a part of the third image and / or part of the fourth image.
  • these means may be arranged at the reflecting faces of the interferometer.
  • the first facet may comprise a reflective treatment in a first spectral band
  • the second facet may comprise a reflective treatment in a second spectral band different from the first spectral band, each spectral band being a function of the optical thickness of the facet corresponding.
  • these treatments may be arranged in the vicinity of the matrix sensor in the plane of the third and fourth images.
  • the observation instrument may include optical means for linear or circular polarizing filtering in at least a portion of the first image and / or a portion of the second image and / or a part of the third image and / or part of the fourth image.
  • these means may be arranged at the reflecting faces of the interferometer.
  • the first facet may comprise a first reflective and polarizing treatment
  • the second facet may comprise a second reflective and polarizing treatment, the polarization type or the polarization direction of the second treatment being different from those of the first polarization treatment.
  • these treatments may be arranged in the vicinity of the matrix sensor in the plane of the third and fourth images.
  • the interferometer may comprise at least one compensation optical plate so that the third image and the fourth image are combined.
  • first reflecting face or the second reflecting face may comprise a transparent or absorbent flat area so that, in this zone, the interferometer behaves as a simple mirror, the image of the light object on the photosensitive matrix sensor corresponding to this zone being devoid of interferogram.
  • the senor when the displacement of the satellite corresponds to the entire field of view of the interferometric device in the direction of movement, the sensor has recorded all the interferograms corresponding to the entire field of view of the interferometric device.
  • the interferograms thus obtained are then exploited in a conventional manner to determine the spectral distribution of each point of the field of view.
  • the interferometer according to the invention is preferably a Michelson interferometer. It then comprises only the flat semi-reflecting separation surface, the first reflecting face and the second reflecting face disposed on either side of the semi-reflecting flat surface.
  • Such an interferometer can be made from discrete optical components, especially if its dimensions are important. It can also be made in one block from two assembled prismatic optical elements.
  • the optical block then comprises a transparent input face, a transparent output face, the flat semi-reflecting separation surface being disposed inside the block, the first reflecting face and the second reflecting face being arranged opposite the transparent entrance face and transparent exit face.
  • the embodiments of an observation instrument described below include an interferometer of the latter type.
  • FIG. 4 represents a simplified sectional view of a first embodiment of an observation instrument according to the invention. This figure and the following are referenced in an orthogonal reference (X, Y, Z).
  • the section plane is in a plane (X, Z).
  • the interferometric device comprises a Michelson interferometer in the form of a solid block.
  • the instrument comprises a telecentric input optical system.
  • This optical system comprises an objective L1 and an entrance pupil P disposed at the focus of this objective.
  • the Michelson interferometer IM1 is disposed in the focal plane of the lens L1 so as to produce an interferogram of said focal plane.
  • the interferometric device comprises an output optic L2 and a photosensitive matrix sensor D.
  • the output optics L2 is arranged to form the image of the interferogram on the photosensitive matrix sensor D.
  • the sensor is composed of lines oriented along the X axis and columns oriented along the Y axis.
  • FIG. 5 represents a three-dimensional view in the reference (X, Y, Z) of the Michelson interferometer IM1 of FIG. 4, FIG. 6 showing an enlarged partial view of the circular zone Z of FIG. 5.
  • the interferometer IM1 comprises two prismatic optical elements 100 and 200 in the form of a right prism.
  • the first prism 100 comprises a transparent planar input face 110, a first reflecting face 130 perpendicular to the input face and a first face 120 inclined at 45 degrees with respect to the other two faces.
  • the second prism 200 comprises a transparent plane exit face 210, a second reflecting plane face 230 and a second plane face 220 inclined at 45 degrees with respect to the second reflecting plane face, the first plane face inclined at 45 degrees or the second face 45 degrees inclined plane comprising a treatment so that once the optical assembly assembled by said inclined flat faces, the common inclined face is semi-reflective. It should be noted that other inclination values of the inclined face are possible. This value essentially depends on the constraints of construction and size of the interferometric device.
  • the first reflecting face 130 has several reflecting plane facets 131 inclined with respect to a reference plane (X, Y) perpendicular to the second reflecting plane face 230, said reference plane corresponding to the zero-path difference of said interferometer.
  • the angle of inclination is a few milliradians.
  • the optical thickness of each facet relative to the reference plane is different from the optical thickness of the other facets with respect to said reference plane, the difference in optical thickness being a few millimeters.
  • each facet 131 due to its inclination is in the direction Y, parallel to the edge separating the first reflecting face 130 from the second reflecting plane face 230.
  • the observation instrument is intended to be embedded in an observation satellite. Its operation is linked to the movements of the satellite.
  • the configuration of FIG. 4 corresponds to a displacement of the satellite in a direction SD oriented along the axis Y, perpendicular to the plane of the sheet.
  • the sensor being referenced in a plane (X, Y), in the case of FIG. 4, given the profile of the reflective face of the Michelson IM1, the difference in path introduced by the Michelson varies according to the optical profiles of the facets according to
  • the same column of the sensor successively records all the interferograms corresponding to a given field of view in a given direction.
  • FIG. 4 corresponds to a displacement of the satellite in a direction SD oriented along the axis Y, perpendicular to the plane of the sheet.
  • the sensor being referenced in a plane (X, Y), in the case of FIG. 4, given the profile of the reflective face of the Michelson IM1, the difference in path introduced by the Michelson varies according to the optical profiles
  • the interferometric device comprises a Michelson IM2 interferometer in the form of a solid block.
  • Figure 7 corresponds to a displacement of the satellite in a direction SD oriented along the Z axis in the plane of the sheet.
  • FIG. 8 represents a three-dimensional view in the reference (X, Y, Z) of the Michelson interferometer IM2 of FIG. 7, FIG. 9 showing an enlarged partial view of the circular zone Z of FIG. 8.
  • the interferometer IM2 comprises, like the previous interferometer IM1, two prismatic optical elements 100 and 200 in the form of a right prism, the assembly forming, once assembled, an optical element comprising an input face 110, an output face 210, a blade 120/220 semi-reflective, reflective plane face 230 and reflective plane facet face 130.
  • the difference between this Michelson IM2 and the previous one is that the optical thickness variation of each facet due to its inclination is in a direction X perpendicular to the edge separating the first reflecting face 130 of the second reflecting plane face 230 as one see it in Figure 9.
  • the facets 131 Michelson IM2 are perpendicular to the Michelson facets IM1.
  • the path difference introduced by the Michelson along the Y axis is constant and varies according to the optical profiles of the facets along the X axis as as seen in Figure 7. Therefore, when the satellite moves along the Z axis, the same line of the sensor records successively all the interferograms corresponding to. a given field of view in a given direction.
  • each interferometer IM1 and IM2 thus has substantially the shape of a "cube" whose side is worth a few centimeters.
  • the input and output faces can be anti-reflective treated to avoid parasitic reflections inside the cube.
  • the faceted mirror has at least two facets and generally less than a dozen facets.
  • Each facet has an optical thickness of between one and a few millimeters, thus making it possible to create a difference in operation between the different facets equal to twice the optical thickness that separates them.
  • the angle of inclination of the facets is such that it introduces a variation in the path difference of a few microns to a few tens of microns across the entire width of the facet. This angle is worth some milliradians.
  • FIG. 10 An exemplary embodiment of the facets is shown in FIG. 10 in an interferometer configuration which corresponds to FIG. 8.
  • This FIG. 10 shows an enlarged partial view of two adjacent facets.
  • the first facet is obtained by means of a first glass plate 133 bonded to the flat face 132 of the prism 100 and an air or vacuum space.
  • the second facet is obtained by means of a second glass plate 133bis glued to the plane face 132 of the prism 100 and an air or vacuum space 134bis disposed between this first blade 133bis and a second reflective plate 135bis.
  • the air spaces are created using shims also called “shimplates" not shown in Figure 8.
  • the difference in optical path between the two facets is due to the differences in thickness of the glass plates 133 and 113bis and air spaces 134 and 134a. Creating the difference in operation with a glass slide / air gap assembly provides a compensated field device. As seen in Figure 8, there is a "dead" zone between the two facets that can be used to make a simple image free of interferogram of the object to be observed.
  • Reflective strips 135 and 135bis can uniformly reflect the entire spectrum of incident radiation.
  • Broadband mirrors can, however, be replaced by notch filters called "notch" mirrors that will reflect a particular spectral band and transmit the rest of the spectrum.
  • the two reflecting faces of the cube must have an identical notch treatment in the zones which correspond optically, that is to say that, if a first zone of the first reflecting face comprises a particular reflective treatment, in the image of this first zone by the semi-reflecting plate, corresponds a second zone of the second reflecting face, this second zone to have the same reflective treatment.
  • notch mirrors have several advantages. They reflect only the spectral band useful for the measurement. Moreover, they make it possible to reduce the stray light in that the flux outside the spectral band of interest can be either absorbed, deflected or transmitted out of the interferometer. Thus, this light can be processed by other detectors than those of the interferometric device.
  • the production of these blades can be performed by different optical techniques such as machining, gluing or molecular adhesion.

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Abstract

Le domaine général de l'invention est celui des instruments d'observation destiné à être embarqué, ledit instrument d'observation comportant une première optique (L1), une seconde optique (L2), un interféromètre statique (IM1, IM2), un capteur matriciel photosensible (D) et des moyens d'enregistrement et d'analyse d'image. L'interféromètre selon l'invention comporte une surface plane de séparation semi-réfléchissante (120, 220), une première face réfléchissante (130) et une seconde face réfléchissante (230). La première face réfléchissante comporte au moins deux facettes réfléchissantes (131) inclinées par rapport à un plan de référence correspondant à une différence de marche constante, l'angle d'inclinaison étant de quelques milliradians, l'épaisseur optique de la première facette étant différente de l'épaisseur optique de la seconde facette par rapport audit plan de référence, la différence d'épaisseur optique étant telle que l'interférogramme partiel issu de la première et de la seconde optique comporte deux parties distinctes de la totalité de l'interférogramme du spectre optique d'un objet lumineux, lesdites parties distinctes étant caractéristiques du spectre optique de l'objet lumineux.

Description

Instrument d’observation comportant un dispositif interférométrique statique à sauts de différences de marche
Le domaine de l’invention est celui de l’analyse spectroscopique embarquée à bord de satellites.
Certains satellites comportant des systèmes optiques d’observation terrestre sont dotés de moyens permettant de faire de l’analyse spectroscopique des images observées de façon à détecter certaines caractéristiques spectrales complexes comme, par exemple, des peignes d’absorption/émission de raies spectrales associées à des gaz présents dans l’atmosphère.
Les outils classiques d’analyse spectrale à base de réseaux de diffraction ou les spectromètres à transformée de Fourier mettant en œuvre un interféromètre sont complexes, coûteux et volumineux et répondent de façon imparfaite aux spécificités des matériels embarqués sur satellite. En particulier, les interféromètres à miroir mobile sont très mal adaptés à ce type d’applications.
Une solution possible pour résoudre ces problèmes est décrite dans le brevet FR 1 602 535 intitulé « Appareil pour la spectrométrie interférentielle ». Le spectromètre décrit dans ce brevet comporte essentiellement un interféromètre de Michelson réalisé d’un seul bloc sans miroir mobile. Dans la suite de la description, on utilisera indifféremment les termes « interféromètre de Michelson » ou « Michelson » pour désigner un interféromètre à deux miroirs séparés par une lame semi-réfléchissante.
Comme on le voit sur la vue en perspective de la figure 1 référencée dans un plan (X, Y, Z), l’interféromètre décrit dans ce brevet est composé de deux blocs prismatiques P1 et P2 en forme de prisme droit reliés par leurs faces inclinées planes S dont l’une est traitée de façon à être semi-réfléchissante. Deux faces planes M1 et M2 sensiblement perpendiculaires l’une à l’autre du bloc optique sont réfléchissantes. Elles sont en pointillés sur la figure 1. L’une des deux faces est légèrement inclinée d’un angle a comme on le voit sur la figure 1. Les deux autres faces transparentes T1 et T2 du bloc optique constituent les faces d’entrée et de sortie du Michelson.
Le fonctionnement du Michelson est illustré sur les figures 2 et 3. La figure 2 représente une vue en coupe du Michelson dans un plan (Y, Z) à une abscisse x. Un faisceau lumineux issu de la face d’entrée T1 est divisé en deux par la lame semi-réfléchissante S, une partie traverse la lame semi- réfléchissante S, se réfléchit sur le second miroir M2 puis par la lame semi- réfléchissante et sort par la face de sortie T2, l’autre partie est réfléchie par la lame semi-réfléchissante S, se réfléchit sur le premier miroir M1 puis est transmis par la lame semi-réfléchissante. Les deux moitiés recomposées du faisceau lumineux interfèrent alors entre elles. La différence de marche d entre les deux faisceaux est fonction de l’abscisse x et cette différence de marche vaut x0 + a.c, x0 étant une constante dépendant de la configuration géométrique de l’interféromètre. En fonction de cette différence de marche et de la répartition spectrale du faisceau lumineux, l’intensité transmise est plus ou moins importante. Elle est recueillie par un capteur photosensible.
Sur toute la longueur L de l’interféromètre, l’intensité lumineuse IL varie donc en fonction de l’abscisse x. Au final, on obtient l’interférogramme I de la figure 3. Cet interférogramme est lié à la répartition spectrale par une relation de transformée de Fourier.
Cet interféromètre de Michelson permet donc de faire de l’analyse spectrale dans un encombrement réduit sans déplacement de pièces mobiles. Des variantes techniques à cette solution ont été proposées. On citera notamment le brevet US 5 131 747 intitulé « Interferometry device for Fourier transform multiplex spectro-imaging apparatus and spectro-imaging apparatus containting the same » et le brevet US 5 223 910 intitulé « Interferometer devices, especially for scanning type multiplex Fourier transform spectrometry ». On citera également le brevet FR 81 10545 intitulé « Dispositif de spectroscopie et son application à l’observation de la terre depuis un satellite à défilement » qui décrit un interféromètre à polarisation pour des applications du même type.
Les interféromètres de l’art antérieur ont généralement comme inconvénients que l’interférogramme est nécessairement limité par les dimensions du Michelson et la résolution du capteur photosensible. Or, certaines répartitions spectrales comportant, par exemple, des raies spectrales de grande finesse spectrale, peuvent nécessiter l’acquisition d’interférogrammes de grandes différences de marche. En effet, plus les raies à analyser sont fines, plus leur interférogramme est étendu.
L’instrument d’observation selon l’invention ne présente pas les inconvénients précédents. En effet, l’interféromètre de mesure de cet instrument est spécifiquement adapté pour analyser les parties intéressantes de l’interférogramme. Ainsi, il devient possible d’acquérir des images de grande finesse spatiale fournissant des données de grande finesse spectrale dans un encombrement réduit. Par ailleurs, dans une variante, cet instrument peut également être utilisé en tant que simple imageur. Plus précisément, l’invention concerne un instrument d’observation destiné à être embarqué sur satellite ou sur aéronef, ledit instrument d’observation comportant au moins une première optique, une seconde optique, un interféromètre statique, un capteur matriciel photosensible et des moyens d’enregistrement et d’analyse d’image, l’image se déplaçant dans une direction dite de défilement,
ledit interféromètre comportant une surface plane de séparation semi-réfléchissante, une première face réfléchissante et une seconde face réfléchissante disposée de part et d’autre de la surface plane semi- réfléchissante,
la première optique formant d’un objet lumineux ayant un spectre optique caractéristique, une première image dans le plan ou au voisinage immédiat de la première face réfléchissante et une seconde image dans le plan ou au voisinage immédiat de la seconde face réfléchissante,
la seconde optique formant, de la première image, une troisième image dans le plan du capteur matriciel photosensible et la seconde optique formant de la seconde image une quatrième image dans le plan du capteur matriciel photosensible, la superposition des amplitudes de la troisième image et la quatrième image formant au moins un interférogramme partiel, caractérisé en ce que la première face réfléchissante comporte au moins deux facettes réfléchissantes inclinées par rapport à un plan de référence correspondant à une différence de marche constante dudit interféromètre, l’angle d’inclinaison étant de quelques milliradians, l’épaisseur optique de la première facette par rapport audit plan de référence étant différente de l’épaisseur optique de la seconde facette par rapport audit plan de référence, la différence d’épaisseur optique étant de quelques millimètres de façon que l’interférogramme partiel comporte au moins deux parties distinctes de la totalité de l’interférogramme du spectre optique de l’objet lumineux, lesdites parties distinctes étant caractéristiques du spectre optique de l’objet lumineux.
Avantageusement, les moyens d’enregistrement enregistrent une pluralité d’interférogrammes successifs issus du capteur matriciel photosensible durant un temps correspondant au moins au défilement de l’objet lumineux.
Avantageusement, la variation d’épaisseur optique de chaque facette due à son inclinaison se fait dans une direction parallèle à la direction de défilement.
Avantageusement, l’instrument d’observation comporte des moyens optiques permettant d’assurer le filtrage spectral dans au moins une bande spectrale d’une partie de la première image et/ou d’une partie de la seconde image et/ou d’une partie de la troisième image et/ou d’une partie de la quatrième image.
Avantageusement, la première facette comporte un traitement réfléchissant dans une première bande spectrale, la seconde facette comporte un traitement réfléchissant dans une seconde bande spectrale différente de la première bande spectrale.
Avantageusement, l’instrument d’observation comporte des moyens optiques permettant d’assurer un filtrage polarisant dans au moins une partie de la première image et/ou une partie de la seconde image et/ou d’une partie de la troisième image et/ou d’une partie de la quatrième image.
Avantageusement, la première facette comporte un premier traitement réfléchissant et polarisant, la seconde facette comporte un second traitement réfléchissant et polarisant, le type de polarisation ou la direction de polarisation du second traitement étant différents de ceux du premier traitement de polarisation.
Avantageusement, l’interféromètre comporte au moins une lame optique de compensation de façon que la distribution des amplitudes dans la troisième image et la quatrième image soient confondues.
Avantageusement, la première face réfléchissante ou la seconde face réfléchissante comporte une zone plane transparente ou absorbante de façon que, dans cette zone, l’interféromètre se comporte comme un simple miroir, l’image de l’objet lumineux sur le capteur matriciel photosensible correspondant à cette zone étant dépourvue d’interférogramme.
Avantageusement, l’interféromètre est un interféromètre de Michelson comportant un composant discret comprenant la surface plane de séparation semi-réfléchissante, la première face réfléchissante et la seconde face réfléchissante disposée de part et d’autre de la surface plane semi- réfléchissante.
Avantageusement, l’interféromètre comporte au moins deux éléments optiques prismatiques assemblés de façon à former un bloc plein, ledit bloc plein comportant une face d’entrée transparente, une face de sortie transparente, la surface plane de séparation semi-réfléchissante étant disposée à l’intérieur du bloc, la première face réfléchissante et la seconde face réfléchissante étant disposées en regard de la face d’entrée transparente et de la face de sortie transparente.
L’invention concerne également un procédé de réalisation d’un instrument d’observation tel que décrit ci-dessus et comportant deux éléments prismatiques et une lame optique de compensation, la lame optique de compensation étant obtenue par usinage d’un des deux éléments prismatiques ou par collage d’une lame de verre sur l’un des deux éléments prismatiques ou par adhérence moléculaire sur l’un des deux éléments prismatiques.
L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles :
La figure 1 représente une vue en perspective d’un interféromètre de Michelson selon l’art antérieur ;
La figure 2 représente le fonctionnement d’un interféromètre de Michelson selon l’art antérieur ;
La figure 3 représente un interférogramme issu d’un interféromètre selon l’art antérieur ;
La figure 4 représente une vue en coupe simplifiée d’un premier mode de réalisation d’un instrument d’observation selon l’invention ;
La figure 5 représente une vue en perspective de l’interféromètre de l’instrument d’observation de la figure 4 ; La figure 6 représente une vue partielle agrandie de l’interféromètre de la figure 5 ;
La figure 7 représente une vue en coupe simplifiée d’un second mode de réalisation d’un instrument d’observation selon l’invention ;
La figure 8 représente une vue en perspective de l’interféromètre de l’instrument d’observation de la figure 7 ;
La figure 9 représente une vue partielle agrandie de l’interféromètre de la figure 8 ;
La figure 10 représente une vue partielle agrandie des facettes réfléchissantes d’un interféromètre selon l’invention.
De façon générale, l’instrument d’observation selon l’invention est destiné à être embarqué sur un satellite ou sur un aéronef. L’instrument ne peut fonctionner que si l’image se déplace dans une direction dite de défilement, le défilement étant indispensable à la reconstitution du spectre de l’objet à analyser. Ce défilement de l’image peut être assuré naturellement par le déplacement du satellite ou de l’aéronef. Il peut également être assuré par des dispositifs mécaniques déplaçant un des éléments optiques de l’instrument d’observation soit en rotation, soit en translation. L’instrument peut comporter, à cet effet, un système à balayage optique comportant des prismes ou des miroirs.
Cet instrument d’observation comporte une première optique, une seconde optique, un interféromètre statique, un capteur matriciel photosensible et des moyens d’enregistrement et d’analyse d’image.
L’interféromètre statique comporte une surface plane de séparation semi-réfléchissante, une première face réfléchissante et une seconde face réfléchissante disposée de part et d’autre de la surface plane semi-réfléchissante. Comme on le verra, l’interféromètre est préférentiellement du type Michelson dans la mesure où cet interféromètre est simple à réaliser mais d’autres configurations optiques d’interféromètres sont possibles.
La première optique forme d’un objet lumineux ayant un spectre optique caractéristique, une première image dans le plan ou au voisinage immédiat de la première face réfléchissante et une seconde image dans le plan ou au voisinage immédiat de la seconde face réfléchissante. A titre d’exemple, cette première optique peut être un télescope à miroirs. Cet objet lumineux est généralement une partie du terrain ou de l’atmosphère situé au- dessus de ce terrain survolé par l’aéronef ou le satellite.
La seconde optique forme, de la première image, une troisième image dans le plan du capteur matriciel photosensible. Cette seconde optique forme également de la seconde image une quatrième image dans le plan du capteur matriciel photosensible, la sommation des amplitudes de la troisième image et la quatrième image formant au moins un interférogramme partiel du spectre d’émission de l’objet en chacun des points de l’image résultant de la sommation des amplitudes de la troisième image et de la quatrième image.
La première face réfléchissante de l’interféromètre comporte au moins deux facettes réfléchissantes inclinées par rapport à un plan de référence correspondant à une différence de marche constante dudit interféromètre, l’angle d’inclinaison étant de quelques milliradians, l’épaisseur optique de la première facette par rapport audit plan de référence étant différente de l’épaisseur optique de la seconde facette par rapport audit plan de référence, la différence d’épaisseur optique étant de quelques millimètres de façon que l’interférogramme partiel comporte au moins deux parties distinctes de la totalité de l’interférogramme du spectre optique de l’objet lumineux, lesdites parties distinctes étant caractéristiques du spectre optique de l’objet lumineux.
L’instrument d’observation peut comporter des moyens optiques permettant d’assurer le filtrage spectral dans au moins une bande spectrale d’une partie de la première image et/ou d’une partie de la seconde image et/ou d’une partie de la troisième image et/ou d’une partie de la quatrième image. A titre de premier exemple, ces moyens peuvent être disposés au niveau des faces réfléchissantes de l’interféromètre. Par exemple, la première facette peut comporter un traitement réfléchissant dans une première bande spectrale, la seconde facette peut comporter un traitement réfléchissant dans une seconde bande spectrale différente de la première bande spectrale, chaque bande spectrale étant fonction de l’épaisseur optique de la facette correspondante. A titre de second exemple, ces traitements peuvent être disposés au voisinage du capteur matriciel dans le plan des troisième et quatrième images. De la même façon, l’instrument d’observation peut comporter des moyens optiques permettant d’assurer un filtrage polarisant linéaire ou circulaire dans au moins une partie de la première image et/ou une partie de la seconde image et/ou d’une partie de la troisième image et/ou d’une partie de la quatrième image. A titre de premier exemple, ces moyens peuvent être disposés au niveau des faces réfléchissantes de l’interféromètre. La première facette peut comporter un premier traitement réfléchissant et polarisant, la seconde facette peut comporter un second traitement réfléchissant et polarisant, le type de polarisation ou la direction de polarisation du second traitement étant différents de ceux du premier traitement de polarisation. A titre de second exemple, ces traitements peuvent être disposés au voisinage du capteur matriciel dans le plan des troisième et quatrième images.
L’interféromètre peut comporter au moins une lame optique de compensation de façon que la troisième image et la quatrième image soient confondues.
Enfin, la première face réfléchissante ou la seconde face réfléchissante peuvent comporter une zone plane transparente ou absorbante de façon que, dans cette zone, l’interféromètre se comporte comme un simple miroir, l’image de l’objet lumineux sur le capteur matriciel photosensible correspondant à cette zone étant dépourvue d’interférogramme.
De façon générale, lorsque le déplacement du satellite correspond à la totalité du champ d’observation du dispositif interférométrique dans le sens du déplacement, le capteur a enregistré l’ensemble des interférogrammes correspondant à la totalité du champ d’observation du dispositif interférométrique. Les interférogrammes ainsi obtenus sont ensuite exploités de façon classique pour déterminer la répartition spectrale de chaque point du champ d’observation.
L’interféromètre selon l’invention est préférentiellement un interféromètre de Michelson. Il comporte alors uniquement la surface plane de séparation semi-réfléchissante, la première face réfléchissante et la seconde face réfléchissante disposée de part et d’autre de la surface plane semi-réfléchissante. Un tel interféromètre peut être réalisé à partir de composants optiques discrets, en particulier si ses dimensions sont importantes. On peut également le réaliser en un seul bloc à partir de deux éléments optiques prismatiques assemblés. Le bloc optique comporte alors une face d’entrée transparente, une face de sortie transparente, la surface plane de séparation semi-réfléchissante étant disposée à l’intérieur du bloc, la première face réfléchissante et la seconde face réfléchissante étant disposées en regard de la face d’entrée transparente et de la face de sortie transparente. Les exemples de réalisation d’un instrument d’observation décrits ci-dessous comportent un interféromètre de ce dernier type.
A titre de premier exemple de réalisation, la figure 4 représente une vue en coupe simplifiée d’un premier mode de réalisation d’un instrument d’observation selon l’invention. Cette figure et les suivantes sont référencées dans un repère orthogonal (X, Y, Z). Dans le cas de la figure 4, le plan de coupe est dans un plan (X, Z). Dans cet exemple de réalisation, le dispositif interférométrique comporte un interféromètre de Michelson en forme de bloc plein.
L’instrument comporte un système optique d’entrée télécentrique. Ce système optique comporte un objectif L1 et une pupille d’entrée P disposée au foyer de cet objectif. L’interféromètre de Michelson IM1 est disposé dans le plan focal de l’objectif L1 de façon à réaliser un interférogramme dudit plan focal.
Le dispositif interférométrique comporte une optique de sortie L2 et un capteur matriciel photosensible D. L’optique de sortie L2 est agencée de façon à former l’image de l’interférogramme sur le capteur matriciel photosensible D. Dans ce qui suit, on considère que le capteur est composé de lignes orientées selon l’axe X et de colonnes orientées selon l’axe Y.
La figure 5 représente une vue tridimensionnelle dans le repère (X, Y, Z) de l’interféromètre de Michelson IM1 de la figure 4, la figure 6 représentant une vue partielle agrandie de la zone circulaire Z de la figure 5. L’interféromètre IM1 comporte deux éléments optiques prismatiques 100 et 200 en forme de prisme droit. Le premier prisme 100 comporte une face d’entrée plane transparente 110, une première face réfléchissante 130 perpendiculaire à la face d’entrée et une première face 120 inclinée à 45 degrés par rapport aux deux autres faces. Le second prisme 200 comporte une face de sortie 210 plane transparente, une seconde face plane réfléchissante 230 et une seconde face plane 220 inclinée à 45 degrés par rapport à la seconde face plane réfléchissante, la première face plane inclinée à 45 degrés ou la seconde face plane inclinée à 45 degrés comportant un traitement de façon qu’une fois l’ensemble optique assemblé par ces dites faces plane inclinées, la face inclinée commune soit semi-réfléchissante. Il est à noter que d’autres valeurs d’inclinaison de la face inclinée sont possibles. Cette valeur dépend essentiellement des contraintes de réalisation et d’encombrement du dispositif interférométrique.
La première face réfléchissante 130 comporte plusieurs facettes planes réfléchissantes 131 inclinées par rapport à un plan de référence (X, Y) perpendiculaire à la seconde face plane réfléchissante 230, ledit plan de référence correspondant à la différence de marche nulle dudit interféromètre. L’angle d’inclinaison a est de quelques milliradians. L’épaisseur optique de chaque facette par rapport au plan de référence est différente de l’épaisseur optique des autres facettes par rapport audit plan de référence, la différence d’épaisseur optique étant de quelques millimètres.
Sur les figures 5 et 6, la variation d’épaisseur optique de chaque facette 131 due à son inclinaison se fait dans la direction Y, parallèle à l’arête séparant la première face réfléchissante 130 de la seconde face plane réfléchissante 230.
Comme il a été dit, l’instrument d’observation est destiné à être embarqué dans un satellite d’observation. Son fonctionnement est lié aux déplacements du satellite. La configuration de la figure 4 correspond à un déplacement du satellite dans une direction SD orientée selon l’axe Y, perpendiculaire au plan de la feuille. Le capteur étant référencé dans un plan (X, Y), dans le cas de la figure 4, compte-tenu du profil de la face réfléchissante du Michelson IM1 , la différence de marche introduite par le Michelson varie selon les profils optiques des facettes selon l’axe Y. Par conséquent, lorsque le satellite se déplace selon l’axe Y, une même colonne du capteur enregistre successivement l’ensemble des interférogrammes correspondant à un champ d’observation donné dans une direction donnée. A titre de second exemple de réalisation, la figure 7 représente une vue en coupe simplifiée d’un second mode de réalisation d’un instrument d’observation selon l’invention. Dans le cas de la figure 7, le plan de coupe est également dans un plan (X, Z). Dans ce second exemple de réalisation, le dispositif interférométrique comporte un interféromètre de Michelson IM2 en forme de bloc plein.
La configuration de la figure 7 correspond à un déplacement du satellite dans une direction SD orientée selon l’axe Z située dans le plan de la feuille.
La figure 8 représente une vue tridimensionnelle dans le repère (X, Y, Z) de l’interféromètre de Michelson IM2 de la figure 7, la figure 9 représentant une vue partielle agrandie de la zone circulaire Z de la figure 8. L’interféromètre IM2 comporte, comme l’interféromètre précédent IM1 , deux éléments optiques prismatiques 100 et 200 en forme de prisme droit, l’ensemble formant, une fois assemblé un élément optique comportant une face d’entré 110, une face de sortie 210, une lame semi-réfléchissante 120/220, une face plane réfléchissante 230 et face à facettes planes réfléchissantes 130.
La différence entre ce Michelson IM2 et le précédent est que la variation d’épaisseur optique de chaque facette due à son inclinaison se fait dans une direction X perpendiculaire à l’arête séparant la première face réfléchissante 130 de la seconde face plane réfléchissante 230 comme on le voit sur la figure 9. Les facettes 131 du Michelson IM2 sont donc perpendiculaires aux facettes du Michelson IM1.
Dans le cas de la figure 7, compte-tenu du profil de la face réfléchissante du Michelson IM2, la différence de marche introduite par le Michelson selon l’axe Y est constante et varie selon les profils optiques des facettes selon l’axe X comme on le voit sur la figure 7. Par conséquent, lorsque le satellite se déplace selon l’axe Z, une même ligne du capteur enregistre successivement l’ensemble des interférogrammes correspondant à. un champ d’observation donné dans une direction donnée.
Dans ces deux configurations, chaque interféromètre IM1 et IM2 a donc sensiblement la forme d’un « cube» dont le côté vaut quelques centimètres. Les faces d’entrée et de sortie peuvent être traitées antireflet pour éviter les réflexions parasites à l’intérieur du cube. De façon générale, le miroir à facettes comporte au moins deux facettes et généralement moins d’une dizaine de facettes. Chaque facette a une épaisseur optique comprise entre un et quelques millimètres, permettant ainsi de créer une différence de marche entre les différentes facettes égale au double de l’épaisseur optique qui les sépare.
L’angle d’inclinaison des facettes est tel qu’il introduit une variation de différence de marche de quelques microns à quelques dizaines de microns sur toute la largeur de la facette. Cet angle a vaut de l’ordre de quelques milliradians.
Un exemple de réalisation des facettes est représenté sur la figure 10 dans une configuration d’interféromètre qui correspond à la figure 8. Cette figure 10 montre une vue partielle agrandie de deux facettes adjacentes. La première facette est obtenue au moyen d’une première lame de verre 133 collée sur la face plane 132 du prisme 100 et d’un espace d’air ou de vide
134 disposé entre cette première lame 133 et une seconde lame 135 réfléchissante. La seconde facette est obtenue au moyen d’une seconde lame de verre 133bis collée sur la face plane 132 du prisme 100 et d’un espace d’air ou de vide 134bis disposé entre cette première lame 133bis et une seconde lame 135bis réfléchissante. Les espaces d’air sont créés à l’aide de cales appelées également « shimplates » non représentées sur la figure 8. La différence de marche optique entre les deux facettes est due aux différences d’épaisseur des lames de verre 133 et 113bis et des espaces d’air 134 et 134bis. Créer la différence de marche avec un ensemble lame de verre/espace d’air permet d’obtenir un dispositif à champ compensé. Comme on le voit sur la figure 8, il existe une zone « morte » entre les deux facettes qui peut être utilisée pour réaliser une image simple dépourvue d’interférogramme de l’objet à observer.
Pour chaque facette, les variations fines de la différence de marche sont obtenues avec une légère inclinaison des lames réfléchissantes
135 et 135bis, inclinaison non visible sur la figure 10.
Dans la plupart des applications, il est intéressant d’ajouter des lames de verre sur la seconde face réfléchissante 230 en utilisant les mêmes principes. Optiquement, ces facettes de la seconde face réfléchissante correspondent aux facettes de la première face réfléchissante. Les lames réfléchissantes 135 et 135bis peuvent réfléchir de façon uniforme l’ensemble du spectre du rayonnement incident.
On peut cependant remplacer les miroirs large bande par des miroirs coupe-bande appelés encore filtres « notch » qui vont réfléchir une bande spectrale particulière et transmettre le reste du spectre. Dans ce cas, les deux faces réfléchissantes du cube doivent comporter un traitement coupe-bande identique dans les zones qui se correspondent optiquement, c’est-à-dire que, si une première zone de la première face réfléchissante comporte un traitement réfléchissant particulier, à l’image de cette première zone par la lame semi-réfléchissante, correspond une seconde zone de la seconde face réfléchissante, cette seconde zone devant comporter le même traitement réfléchissant.
L’utilisation de miroirs coupe-bande a plusieurs avantages. Ils ne réfléchissent que la bande spectrale utile à la mesure. Par ailleurs, ils permettent de réduire la lumière parasite dans la mesure où le flux hors de la bande spectrale intéressante peut être soit absorbé, soit dévié, soit transmis hors de l’interféromètre. Ainsi, cette lumière peut être traitée par d’autres détecteurs que ceux du dispositif interférométrique.
De la même façon, il est possible d’ajouter des filtres polarisants de différente nature au niveau de ces lames.
La réalisation de ces lames peut être effectuée par différentes techniques optiques telles que l’usinage, le collage ou l’adhérence moléculaire.

Claims

REVENDICATIONS
1. Instrument d’observation destiné à être embarqué sur satellite ou sur aéronef, ledit instrument d’observation comportant au moins une première optique (L1 ), une seconde optique (L2), un interféromètre statique (IM1 , IM2), un capteur matriciel photosensible (D) et des moyens d’enregistrement et d’analyse d’image, l’image se déplaçant dans une direction dite de défilement,
ledit interféromètre comportant une surface plane de séparation semi-réfléchissante (120, 220), une première face réfléchissante (130) et une seconde face réfléchissante (230) disposée de part et d’autre de la surface plane semi-réfléchissante,
la première optique formant d’un objet lumineux ayant un spectre optique caractéristique, une première image dans le plan ou au voisinage immédiat de la première face réfléchissante et une seconde image dans le plan ou au voisinage immédiat de la seconde face réfléchissante,
la seconde optique formant, de la première image, une troisième image dans le plan du capteur matriciel photosensible et la seconde optique formant de la seconde image une quatrième image dans le plan du capteur matriciel photosensible, la sommation des amplitudes de la troisième image et de la quatrième image formant au moins un interférogramme partiel du spectre d’émission de l’objet lumineux,
caractérisé en ce que la première face réfléchissante comporte au moins deux facettes réfléchissantes (131 ) inclinées par rapport à un plan de référence correspondant à une différence de marche constante dudit interféromètre, l’angle d’inclinaison étant de quelques milliradians, l’épaisseur optique de la première facette par rapport audit plan de référence étant différente de l’épaisseur optique de la seconde facette par rapport audit plan de référence, la différence d’épaisseur optique étant de quelques millimètres de façon que l’interférogramme partiel comporte au moins deux parties distinctes de la totalité de l’interférogramme du spectre optique de l’objet lumineux, lesdites parties distinctes étant caractéristiques du spectre optique de l’objet lumineux.
2. Instrument d’observation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens d’enregistrement enregistrent une pluralité d’interférogrammes successifs issus du capteur matriciel photosensible durant un temps correspondant au moins au défilement de l’objet lumineux.
3. Instrument d’observation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la variation d’épaisseur optique de chaque facette due à son inclinaison se fait dans une direction parallèle à la direction de défilement.
4. Instrument d’observation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’instrument d’observation comporte des moyens optiques permettant d’assurer le filtrage spectral dans au moins une bande spectrale d’une partie de la première image et/ou d’une partie de la seconde image et/ou d’une partie de la troisième image et/ou d’une partie de la quatrième image.
5. Instrument d’observation selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première facette comporte un traitement réfléchissant dans une première bande spectrale, la seconde facette comporte un traitement réfléchissant dans une seconde bande spectrale différente de la première bande spectrale, chaque bande spectrale étant fonction de l’épaisseur optique de la facette correspondante.
6. Instrument d’observation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’instrument d’observation comporte des moyens optiques permettant d’assurer un filtrage polarisant dans au moins une partie de la première image et/ou une partie de la seconde image et/ou d’une partie de la troisième image et/ou d’une partie de la quatrième image.
7. Instrument d’observation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première facette comporte un premier traitement réfléchissant et polarisant, la seconde facette comporte un second traitement réfléchissant et polarisant, le type de polarisation ou la direction de polarisation du second traitement étant différents de ceux du premier traitement de polarisation.
8. Instrument d’observation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’interféromètre comporte au moins une lame optique (135, 135bis) de compensation de façon que la distribution des amplitudes de la troisième image et la quatrième image soient confondues.
9. Instrument d’observation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première face réfléchissante ou la seconde face réfléchissante comporte une zone plane transparente ou absorbante de façon que, dans cette zone, l’interféromètre se comporte comme un simple miroir, l’image de l’objet lumineux sur le capteur matriciel photosensible correspondant à cette zone étant dépourvue d’interférogramme.
10. Instrument d’observation selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’interféromètre est un interféromètre de Michelson comportant un composant discret comprenant la surface plane de séparation semi-réfléchissante, la première face réfléchissante et la seconde face réfléchissante disposée de part et d’autre de la surface plane semi- réfléchissante.
11. Instrument d’observation selon la revendication 10, caractérisé en ce que l’interféromètre comporte au moins deux éléments optiques prismatiques assemblés de façon à former un bloc plein, ledit bloc plein comportant une face d’entrée transparente, une face de sortie transparente, la surface plane de séparation semi-réfléchissante étant disposée à l’intérieur du bloc, la première face réfléchissante et la seconde face réfléchissante étant disposées en regard de la face d’entrée transparente et de la face de sortie transparente.
12. Procédé de réalisation d’un instrument d’observation selon les revendications 8 et 11 , caractérisé en ce que la lame optique de compensation est obtenue par usinage d’un des deux éléments optiques prismatiques ou par collage d’une lame de verre sur l’un des deux éléments optiques prismatiques ou par adhérence moléculaire sur l’un des deux éléments optiques prismatiques.
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