Les objectifs de cette UE sont de faire acquérir une solide compétence de mise en place de dispositif expérimentaux se rapportant à la stabilisation en général et à la stabilisation de distance à l’échelle sub-nanométrique en particulier. Cet enseignement dispense les concepts théoriques clés des asservissements, tel que l’analyse spectrale, les notions de boucle, de fonction de transfert en boucle ouverte en boucle fermée, les notions de gain et de phase et les critères de stabilité. Tous ces concepts sont illustrés en détail lors de séances de travaux pratiques dédiées à la stabilisation d’un interféromètre de Michelson employant un laser.
L’UE s’articule selon deux axes. Le premier introduit l’ensemble des concepts au cours de 16h de Cours Magistraux (CM). Les prérequis en traitement du signal sont introduits dans un premier temps pour ensuite aborder les concepts d’asservissement. Le second axe est entièrement dédié à l’aspect pratique sous forme d’une étude expérimentale de 12h.
Plan des CM :
- Prérequis traitement du signal : 1. Généralités/ 2. Base de Fourier/ 3. Systèmes linéaires Invariants/ 4. Bruits/ 5. Numérisation du signal/
- Asservissement de distance à l’échelle sub-nanométrique : 1. Contexte/ 2. Outils mathématiques/ 3. Concept de boucle/ 4. Eléments de boucle/ 5. Dimensionnement du correcteur (sommateur, soustracteur, proportionnel, intégrateur, différentiateurs)/ 6. Stabilité de la boucle/
Plan de l’étude expérimentale
1. Mise en place du Michelson sur table optique./ 2. Observation, interprétation et optimisation des interférences optiques./ 3. Caractérisation de la réponse d’une membrane à grand déplacement (~µm)/. 4. Acquisition des signaux et mesure sous environnement Labview/. 5. Caractérisation de la réponse spectrale (amplitude et phase) d’un transducteur piezo-électrique à faible déplacement (~nm)/ 5. Dimensionnement du correcteur et stabilisation (PI, puis PI2),/ 6. Analyses des performances.
Evaluation
Examen écrit terminal.
Session1 et session 2.
