Peigne de fréquence accordable et robuste pour l'étalonnage des spectromètres à haute résolution angulaire – TRACES

La détection et l'étude des exoplanètes est un domaine en plein essor, porteur de questions clés sur la formation, la composition des planètes ou la recherche de biosignatures. Afin de répondre à ces interrogations, des spectromètres à très haute résolution, permettant de mesurer des vitesses radiales de quelques cm/s et d’analyser la composition des atmosphères exoplanétaires, sont nécessaires. Ces spectromètres nécessitent cependant un étalonnage non seulement ultra-précis sur de longues périodes. Les peignes de fréquences optiques sont reconnus comme des sources d'étalonnage extrêmement précises mais l'espacement des raies spectrales, la couverture spectrale et la robustesse de la source restent des propriétés difficiles à réunir simultanément. L'objectif de la proposition TRACES est de développer et de démontrer une nouvelle technique de génération d’« astrocombs » en s'appuyant sur un concept clé : la génération électro-optique de peignes de fréquences modulés temporellement et de faible rapport cyclique.
Ce type de peigne de fréquences présente une combinaison unique de propriétés : un espacement large et réglable des raies, une énergie par impulsion élevée malgré une faible puissance moyenne et une grande facilité de synchronisation avec des horloges de référence. En travaillant à la longueur d'onde des lasers fibrés dopés Ytterbium et en tirant parti des capacités des fibres photoniques de dernière génération, le peigne de fréquences TRACES couvrira simultanément les bandes spectrales H et K, avec un espacement et une largeur de raie parfaitement adaptés aux spectromètres à haute résolution. La compacité et l'énergie d'impulsion élevée permises par l'architecture TRACES devraient améliorer considérablement la robustesse et la stabilité à long terme du peigne. Afin de quantifier ces améliorations, le peigne TRACES sera étudié de manière extensive sur un spectromètre à haute résolution doté d'un pouvoir de résolution de 80 000.