MESURE ASSOCIE

DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention concerne un dispositif de mesure des performances d’un détecteur optique ainsi que le procédé de mesure associé. Plus spécifiquement, l’invention concerne les détecteurs mettant en œuvre les phénomènes quantiques fonctionnant à basse température, le détecteur devant être refroidi à des températures très basses, typiquement comprises entre 50 et 200 K.

L’invention a vocation à être appliquée pour mesurer les performances d’un détecteur dans le domaine du visible, du proche infrarouge, c’est-à-dire dont la longueur d’onde est comprise entre 1 et 2.5 micromètres (également appelé SWIR pour l’expression anglo-saxonne « Short- Wavelength InfraRed »), de l’infrarouge moyen, dont la longueur d’onde est comprise entre 3 et 8 micromètres (également appelé MWIR pour l’expression anglo-saxonne « Mid-Wavelength InfraRed »), et de l’infrarouge lointain, de longueur d’onde comprise entre 8 et 14 micromètres (également appelé LWIR pour l’expression anglo-saxonne « Long-Wavelength InfraRed »).

Ainsi, l’invention peut être appliquée à un grand nombre de détecteurs et pour un grand nombre de domaines distincts. Plus particulièrement, l’invention vise à fournir des mesures de hautes précisions, par exemple pour caractériser les performances d’un détecteur destiné à des applications très exigeantes, telles que les applications dans le domaine spatial.

ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE

Pour caractériser les performances d’un détecteur de type quantique, notamment avant qu’il soit embarqué dans un satellite, plusieurs mesures distinctes peuvent être réalisées, telles que : la mesure radiométrique ; la mesure de rémanence ; la mesure du courant d’obscurité ; et la mesure de la réponse spectrale. La mesure radiométrique a pour objectif de mesurer la réponse du niveau de sortie du détecteur en fonction du flux de photons incidents sur le détecteur 20. Pour ce faire, tel qu’illustré sur la figure la, un banc de mesure radiométrique 100 comprend classiquement une source de lumière 101 permettant d’obtenir une loi d’émission quasi-corps noir avec un pic d’émission vers 1 micromètre.

Typiquement, cette source de lumière 101 peut présenter une puissance optique de quelques dizaines de Watts avec une température de couleur d’environ 2700 Kelvin. Au sens de l’invention, la « température de couleur » caractérise une source de lumière par comparaison à un matériau idéal émettant de la lumière uniquement par l'effet de la chaleur. Une telle source de lumière 101 comporte classiquement des spires formant une résistance. Cependant, la lumière LU générée par ce type de source de lumière 101 est fortement inhomogène et il est possible d’observer, en champ lointain, des variations de lumière dues à la forme des spires de la résistance de la source de lumière 101.

Pour corriger ce défaut, une sphère intégrante 102 est utilisée à la sortie de la source de lumière 101 de sorte à obtenir un flux lumineux L12 plus homogène. Plus précisément, cette sphère intégrante 102 est alimentée par la source de lumière 101 à travers un iris réglable 103. En effet, l’iris réglable 103 permet d’ajuster la quantité de photons tout en conservant un courant constant pour la source de lumière 101 de sorte à garantir la stabilité de ladite source de lumière 101. En outre, l’iris réglable 103 ne modifie pas la distribution des rayons en sortie de la sphère intégrante 102.

Pour contrôler la quantité de photons pénétrant dans la sphère intégrante 102, un détecteur de référence 104 est placé sur la sphère intégrante 102 de sorte à mesurer la quantité de photons présents dans la sphère intégrante 102. Un contrôleur 110 asservit la puissance de la source de lumière 101 et le taux d’ouverture de l’iris 103 en fonction de la quantité de photons recherchée et mesurée par le détecteur de référence 104.

Le flux lumineux L12 en sortie de la sphère intégrante 102 pénètre dans une enceinte thermalisée 105 dont les parois internes sont destinées à absorber les rayonnements dans la gamme de longueurs d’onde d’intérêt. Cette enceinte thermalisée 105 intègre des écrans 106 permettant de limiter l’angle de vue du détecteur 20. Plus précisément, les flux lumineux parasites sont captés par les écrans 106 et sont absorbés sur les parois de l’enceinte thermalisée 105 de sorte que seul le flux lumineux transmis directement par la sphère intégrante 102 atteigne le détecteur 20. La thermalisation de l’enceinte thermalisée 105 permet de limiter la capacité d’émission des parois. Par exemple, l’enceinte peut être maintenue à une température de 12°C alors que la température ambiante est sensiblement de 22°C.

Ainsi, le flux lumineux L13 en sortie de l’enceinte thermalisée 105 atteint directement le détecteur 20. Le détecteur 20 est intégré dans un cryostat 107 destiné à reproduire les conditions de fonctionnement du détecteur 20. Par exemple, pour des applications spatiales, le détecteur 20 peut fonctionner sous vide avec des températures cryogéniques.

Plus précisément, le niveau de vide dans le cryostat 107 peut être de 10’ ⁵ mbars alors que la température du cryostat 107 peut être proche de 180K pour un détecteur en proche infrarouge, entre 150K et 110K pour un détecteur en infrarouge moyen, et entre 60K et 100K pour un détecteur en infrarouge lointain.

Pour limiter la propagation du flux lumineux L13 à l’intérieur du cryostat 107, un écran 112 peut également être placé autour du détecteur 20. Pour ce banc de mesure radiométrique 100, l’écran 112 est ouvert pour recevoir le flux lumineux L13.

Compte tenu des différences de pression et de température entre le cryostat 107 et l’enceinte thermalisée 105; le cryostat 107 est isolé de l’enceinte thermalisée 105. Le flux lumineux L13 pénètre dans le cryostat 107 par une fenêtre optique 111. Entre la fenêtre optique 111 et l’écran 112, le cryostat comporte classiquement un filtre spécifiquement dimensionné pour laisser passer uniquement la gamme de longueurs d’onde utilisée par le détecteur 20.

Par ailleurs, un détecteur 20 comprend classiquement un ensemble d’éléments sensibles ou pixels. Il est classiquement recherché de mesurer le niveau de sortie de ces éléments sensibles en fonction du flux de photons incidents. Pour ce faire, le détecteur 20 est monté sur un support mobile 108 au moyen d’un organe de déplacement 109 de sorte à ajuster le point central P10 de réception du flux lumineux L13 afin que ce point central P10 soit placé au centre du détecteur 20 avant d’effectuer la mesure du niveau de sortie du détecteur 20.

Pour effectuer la mesure radiométrique, un opérateur commence par monter le détecteur 20 sur le support mobile 108 du cryostat 107, dans une première étape 120 illustrée sur la figure 1b. Il commande ensuite la mise sous vide du cryostat 107, lors d’une deuxième étape 121. Compte tenu du fort niveau de vide recherché, cette mise sous vide du cryostat 107 est particulièrement longue et dure classiquement entre 4 et 8 heures, période au cours de laquelle des contrôles fréquents de la pression et de la température doivent être réalisés. Lorsque le niveau de vide recherché est atteint, le cryostat 107 est refroidi à la température recherchée, dans une troisième étape 122. Cette troisième étape 122 de refroidissement du cryostat 107 dure généralement entre 1 et 3 heures.

Lorsque ces étapes de préparation du cryostat 107 sont terminées, l’opérateur procède aux différentes mesures radiométriques pour les différents éléments sensibles, dans une étape 123.

Pour ce faire, il commande le déplacement du support mobile 108 de sorte à ajuster le point central P10 de réception du flux lumineux L13 afin que ce point central P10 soit placé au centre du détecteur 20. La mesure du niveau de sortie des éléments sensibles P10 est alors effectuée pour plusieurs quantités de photons, en faisant varier l’ouverture de l’iris 103.

Ainsi, les mesures s’enchainent pour mesurer le niveau de sortie de l’ensemble des éléments sensibles du détecteur 20. Typiquement, l’ensemble de ces mesures nécessite environ une journée de manipulations pour un opérateur.

A la fin des mesures, il convient d’augmenter progressivement et lentement la température afin que le cryostat 107 revienne à température ambiante, dans une étape 124. Pour protéger l’intégrité physique du détecteur, cette étape 124 nécessite environ une journée de manipulations au cours de laquelle des contrôles fréquents de la pression et de la température doivent être réalisés. La dernière étape 125 consiste à remonter le niveau de vide avant de pouvoir retirer le cryostat 107 du banc de mesure radiométrique 100. Au total, l’ensemble des étapes 120 à 125 nécessitent environ une semaine de manipulations pour un opérateur.

Avant ou après que les performances du détecteur 20 soient obtenues sur le banc de mesure radiométrique 100, ce détecteur 20 peut être analysé sur un autre banc de mesure, par exemple un banc de mesure de rémanence 200, tel qu’illustré sur la figure 2a. Pour ce faire, le cryostat 107 est démonté du banc de mesure radiométrique 100 pour être placé dans le banc de mesure de rémanence 200. Préalablement à l’installation du cryostat 107 intégrant le détecteur 20 sur le banc de mesure de rémanence 200, le filtre monté sur l’écran 112 du cryostat 107 peut être modifié.

La mesure de rémanence a pour objectif d’observer les effets de variations temporelles d’une scène sur les images d’un détecteur. Pour ce faire, il est recherché si une image précédemment captée par un détecteur influence l’image en cours de lecture (effet de rémanence) et, pour les détecteurs réalisant une intégration au cours de la lecture, si l’image en cours d’intégration par le détecteur influence l’image en cours de lecture (effet de pré-rémanence).

Pour effectuer cette mesure, il est nécessaire d’utiliser une source lumineuse 201 dont l’intensité lumineuse varie temporellement de manière contrôlée. Ainsi, la source lumineuse 201 est associée à un obturateur mécanique 202 apte à obturer la sortie de la source lumineuse 201 avec un temps de réponse de l’ordre de la milliseconde.

La source lumineuse 201 peut être identique à la source lumineuse 101 du banc de mesure radiométrique 100.

Pour effectuer la mesure de rémanence, un opérateur commence par monter le cryostat 107 sur le banc de mesure de rémanence 200, dans une première étape 220 illustrée sur la figure 2b. Il commande ensuite la mise sous vide du cryostat 107, dans une deuxième étape 221, et le refroidissement du cryostat 107, dans une troisième étape 222.

Lorsque ces étapes de préparation du cryostat 107 sont terminées, l’opérateur procède aux différentes mesures de rémanence, dans une étape 223. Pour ce faire, il commande l’acquisition de plusieurs images successives modifiées pendant les instants de fermeture de l’obturateur 202, et il compare les images acquises avec des images de référence de sorte à déceler les effets de pré-rémanence ou de rémanence sur les images acquises. L’effet de rémanence apparait lorsqu’une image acquise présente des artefacts liés à l’influence de l’image précédente alors que l’effet de pré-rémanence apparait, pour les détecteurs réalisant une intégration au cours de la lecture, lorsqu’une image en cours de lecture présente des artefacts liés à l’influence de l’image en cours d’intégration (acquisition en mode IWR pour l’acronyme anglo-saxon « Integrate While Read »). De la même manière que pour le banc de mesure radiométrique 100, lorsque les mesures de rémanence sont terminées, l’opérateur commande l’augmentation de la température du cryostat 107, dans une étape 224, et la remontée de la pression, dans une étape 225. Au total, l’ensemble des étapes 220 à 225 nécessitent quelques jours de manipulations pour un opérateur.

Avant ou après que les performances du détecteur 20 soient obtenues sur le banc de mesure de rémanence 200, ce détecteur 20 peut être analysé sur un banc de mesure du courant d’obscurité 300, tel qu’illustré sur la figure 3a. Pour ce faire, le cryostat 107 est démonté du banc de rémanence 200 pour être placé sur le banc du courant d’obscurité 300.

La mesure d’obscurité ou la mesure de courant d’obscurité a pour objectif de mesurer le courant d’obscurité du détecteur 20, c’est-à-dire le courant de fuite de composants intégrés dans le détecteur 20 sans la présence de flux. Le niveau de courant d’obscurité influence les performances du détecteur. En effet, plus le courant d’obscurité est élevé, plus le nombre de pixels défectueux est lui-même élevé, et plus le bruit de courant d’obscurité impacte le bruit global du détecteur 20.

Ainsi, la mesure du courant d’obscurité fixe en partie la température de fonctionnement du détecteur 20. Pour mesurer le courant d’obscurité, il faut que le courant inhérent au flux provenant du banc de test soit négligeable par rapport au courant d’obscurité à mesurer.

Il est donc également important de faire varier la température pendant cette mesure pour s’assurer que justement le courant d’obscurité mesuré n’est pas constitué d’un flux de fond.

Pour ce faire, préalablement à l’installation du cryostat 107 intégrant le détecteur 20 sur le banc du courant d’obscurité 300, le filtre est démonté de l’écran 112 du cryostat 107 pour être remplacé par un obturateur 313 de sorte à isoler le détecteur 20. En outre, la fenêtre optique 111 peut également être recouverte d’un bouchon opaque 311 de sorte à isoler encore davantage le détecteur 20.

Ces deux niveaux d’isolation lumineuse permettent de mesurer le courant de fuite des éléments sensibles du détecteur 20 en faisant varier la température du cryostat 107. Pour ce faire, tel qu’illustré sur la figure 3b, un opérateur doit encore monter le détecteur 20 dans le cryostat 107, dans une première étape 320, puis commander la mise sous vide du cryostat 107, dans une deuxième étape 321, et le refroidissement du cryostat 107, dans une troisième étape 322. Après avoir effectué les mesures du courant de fuite de chaque élément sensible, dans une étape 323, l’opérateur commande l’augmentation de la température du cryostat 107, dans une étape 324, et la remontée de la pression, dans une étape 325. Au total, l’ensemble des étapes 320 à 325 nécessitent encore environ une semaine de manipulations pour un opérateur.

Le dernier banc de mesure vise à obtenir la réponse spectrale du détecteur 20. La mesure de la réponse spectrale permet d’obtenir la réponse en longueur d’onde des pixels du détecteur 20. En effet, quelle que soit la technologie utilisée, la réponse du détecteur 20 n’est pas homogène en fonction de la longueur d’onde. Elle peut dépendre de nombreux paramètres technologiques.

Il est souvent nécessaire de connaitre la réponse spectrale, notamment lorsqu’il est recherché d’utiliser des filtres optiques devant le détecteur 20. Ainsi, il est possible de prévoir si certaines longueurs d’onde sont à filtrer ou non en fonction de l’application recherchée.

Pour effectuer la mesure de la réponse spectrale, il convient de faire varier la longueur d’onde d’un flux lumineux monochrome L42 et de mesurer le rapport entre la réponse du détecteur 20 et la réponse d’un détecteur de référence 404 dont la réponse spectrale est connue.

Pour ce faire, tel qu’illustré sur la figure 4a, le banc de mesure de la réponse spectrale 400 comprend classiquement une source lumineuse 401 dont le flux lumineux est modulé en longueur d’onde par un contrôleur 410. La source lumineuse 401 peut être identique à la source lumineuse 101 du banc de mesure radiométrique 100.

Le flux lumineux L41 généré par la source lumineuse 401 est transmis à un réseau de diffraction 414 permettant d’obtenir un flux lumineux monochrome L42. Le flux lumineux monochrome L42 est ensuite traité par un filtre 415, pour supprimer l’influence d’ordres supérieurs du réseau de diffraction 414, avant d’être inséré dans une sphère intégrante 402. Cette sphère intégrante 402 permet de générer un flux lumineux à destination du détecteur de référence 404 ainsi qu’un flux lumineux L44 à destination du détecteur 20. Pour ce faire, le cryostat 107 du détecteur présente un écran 112 qui est ouvert et une fenêtre optique 111, également ouverte. Un filtre peut éventuellement être monté sur l’écran 112.

Pour utiliser le banc de mesure de la réponse spectrale 400, un opérateur doit encore monter le détecteur 20 dans le cryostat 107, dans une première étape 420, puis commander la mise sous vide du cryostat 107, dans une deuxième étape 421, et le refroidissement du cryostat 107, dans une troisième étape 422, tel qu’illustré sur la figure 4b. Après avoir effectué les mesures de la réponse spectrale, dans une étape 423, l’opérateur commande l’augmentation de la température du cryostat 107, dans une étape 424, et la remontée de la pression, dans une étape 425. Au total, l’ensemble des étapes 420 à 425 nécessitent encore environ une semaine de manipulations pour un opérateur.

Ainsi, pour caractériser complètement un détecteur 20, le cryostat 107 est transporté entre les bancs 100, 200, 300 et 400, et un ou plusieurs opérateurs doivent effectuer l’ensemble des étapes 120-125, 220-225, 320-325 et 420-425. Il s’ensuit que la caractérisation complète d’un détecteur 20 nécessite aujourd’hui environ un mois de travail pour un opérateur.

En outre, ces différents bancs de mesure 100, 200, 300 et 400 présentent également un encombrement important.

Le problème technique de l’invention est donc de caractériser un détecteur avec plusieurs mesures distinctes, telles que la mesure radiométrique, la mesure de rémanence, la mesure de courant d’obscurité, et la mesure de la réponse spectrale, de manière plus simple et plus rapide.

EXPOSE DE L’INVENTION

Pour répondre à ce problème technique, l’invention propose un banc de mesure unique permettant de réaliser les différentes mesures sans déplacer le détecteur. Pour ce faire, le détecteur est placé dans un cryostat dans lequel pénètre une fibre optique monomodale destinée à transmettre un faisceau lumineux en regard du détecteur.

La fibre optique monomodale comporte deux extrémités : une première extrémité placée à l’intérieur du cryostat, et une seconde extrémité placée à l’extérieur du cryostat et sur laquelle plusieurs modules de génération d’un flux lumineux intégrant une source fibrée peuvent être connectées de sorte à réaliser plusieurs mesures distinctes, telles que la mesure radiométrique, la mesure de rémanence, la mesure de courant d’obscurité, et la mesure de la réponse spectrale.

A cet effet, selon un premier aspect, l’invention concerne un dispositif de mesure des performances d’un détecteur optique, comprenant : un cryostat comprenant des moyens de mise sous vide et des moyens de refroidissement aptes à placer le détecteur dans des conditions de fonctionnement attendues ; des moyens de mesure des performances du détecteur ; un support apte à recevoir le détecteur, fixé à l’intérieur du cryostat ; et un écran disposé autour du support de sorte à limiter les rayonnements pouvant atteindre le support dans une gamme de longueurs d’ondes du détecteur.

L’invention se caractérise en ce que le dispositif de mesure comprend également : une fibre optique monomodale dans la gamme de longueurs d’onde de fonctionnement du détecteur, ladite fibre optique étant insérée dans une ouverture du cryostat, et comprenant :

• une première extrémité fixée au niveau d’une ouverture de l’écran, de sorte à projeter un flux lumineux sur tout ou partie du détecteur ; et

• une seconde extrémité, extérieure au cryostat, destinée à recevoir un flux lumineux ; et au moins deux modules de génération d’un flux lumineux intégrant une source fïbrée apte à générer le flux lumineux dans la seconde extrémité de la fibre optique ; les moyens de mesure des performances du détecteur étant aptes à mesurer lesdites performances en fonction du flux lumineux reçu sur la seconde extrémité, plusieurs mesures distinctes pouvant être réalisées en interchangeant le module connecté sur la seconde extrémité.

Au sens de l’invention, une « source fïbrée » est une source dont le faisceau lumineux généré est couplé avec un mode de la fibre optique associée à la source. Cette source fïbrée peut être une diode électroluminescente, une source super-continuum ou un laser par exemple. Une source super-continuum est obtenue en dirigeant un faisceau laser sur un matériau présentant des propriétés de transmission optiques non-linéaires de sorte que la traversé du faisceau laser dans le matériau modifie le spectre du faisceau laser. Par source fibrée, on entend le couplage d’une source lumineuse avec une fibre optique ; le flux lumineux issu de la source primaire est guidé à l’intérieur de la fibre optique et jusqu’en sortie de fibre. Le couplage entre la source et la fibre peut se faire par alignement des deux composants et/ou au moyen d’un composant(s) intermédiaire(s) (lentille, prisme. ..)

L’invention permet ainsi d’effectuer plusieurs mesures sans déplacer le détecteur au sein du cryostat, et sans nécessiter des mises sous vide répétées de ce dernier, en modifiant le flux lumineux injecté dans la fibre optique au moyen du module de génération dudit flux lumineux. Il s’ensuit qu’il n’est plus nécessaire d’effectuer un grand nombre de phases de montage/diminution de la pression et de montage/diminution de la température car le cryostat peut rester sur le même banc de mesure et dans le même état lors des changements de flux lumineux.

La présente invention consiste donc à remplacer les éléments volumineux des bancs de mesure radiométrique et de mesure de la réponse spectrale, c’est-à-dire les sources de lumière et les sphères intégrantes, par un module intégrant une source fibrée et une fibre optique monomodale.

En effet, le flux lumineux généré par une source fibrée, par exemple une diode électroluminescente, présente classiquement une puissance inférieure aux sources de lumières de l’état de la technique ainsi qu’une répartition spatiale inhomogène en raison de sa structure. Il serait possible d’utiliser une sphère intégrante pour réaliser une homogénéisation. Cependant, l’utilisation d’une sphère intégrante fait perdre beaucoup de puissance et il serait alors difficile d’obtenir les niveaux de puissance recherchés.

Pour résoudre ce problème, l’invention propose d’utiliser une fibre optique monomodale, qui filtre spatialement le flux lumineux issue de la source fibrée et permet une divergence homogène à sa sortie, par exemple sous la forme d’un faisceau gaussien, sans perdre de puissance lumineuse.

Ainsi, le caractère monomodal de la fibre optique permet de corriger les inhomogénéités, si bien qu’en sortie de la fibre optique monomodale, le flux lumineux transmis sur le détecteur est équivalent aux flux lumineux utilisés dans l’état de la technique. De manière connue, le caractère monomodal de la fibre optique est obtenu en sélectionnant le saut d’indice (NA) et le diamètre (a) du cœur de la fibre optique de sorte que la fréquence normalisée (V) soit de l’ordre de 1 à 2.405, selon la relation suivante :

2naNA

^{V =} Â avec A correspondant à la longueur d’onde d’intérêt du détecteur.

Au sens de l’invention, une fibre optique « monomodale » est une fibre optique dont la fréquence normalisée (V) est comprise entre 1.2 et 3.8 dans la gamme de longueurs d’onde d’intérêt. En effet, dans cette plage de fréquence normalisée, la majeure partie de la gamme de longueurs d’onde présente un comportement monomodal et la fibre optique est très peu sujette au couplage des flux lumineux externes. Ainsi, la fibre optique présente une isolation efficace par rapport aux perturbations externes.

L’utilisation d’une fibre optique présente également d’autres avantages.

En effet, la fibre optique peut également être sélectionnée pour présenter une gaine optique capable de filtrer très efficacement les rayonnements extérieurs et favoriser la transmission du flux lumineux dans la gamme de longueurs d’onde d’intérêt du détecteur. Ainsi, pour des applications dans l’infrarouge moyen ou lointain, une fibre optique avec un cœur en silice n’est pas optimale en raison de l’absorption de la silice.

De préférence, la fibre optique est réalisée avec un cœur en verre fluoré, et par exemple en Zblan, en verre de chalcogénure ou en un matériau polycristallin, tel que le chlorure d’argent ou le bromure d’argent. Le Zblan tire son nom des éléments contenus dans le verre fluoré, notamment zirconium, baryum, lanthane, aluminium et sodium, et il est très performant pour les applications dans l’infrarouge moyen, dont la longueur d’onde est comprise entre 3 et 8 micromètres. Les fibres optiques en verre de chalcogénure présentent un large domaine de transparence dans l'infrarouge et des propriétés optiques non- linéaires importantes. Ainsi, les fibres optiques en verre de chalcogénure sont adaptées pour les applications dans l’infrarouge moyen et l’infrarouge lointain. Les fibres optiques avec un cœur en matériau polycristallin sont largement développées ; elles présentent donc un coût relativement faible et permettent d’assurer l’homogénéité du faisceau lumineux transmis au détecteur dans tous les domaines de l’infrarouge. En outre, la fibre optique peut être intégrée dans le cryostat avec une très faible ouverture de sorte à limiter le risque de perte de température ou de pression.

Par ailleurs, l’utilisation d’une fibre optique permet d’utiliser des fonctions optiques intégrées provenant des télécommunications.

Ainsi, pour effectuer la mesure radiométrique, l’un des modules de génération du flux lumineux, destiné à être connectée sur la seconde extrémité de la fibre optique, comprend : une source fibrée destinée à générer un flux lumineux à l’intérieur d’une première fibre optique d’alimentation ; un atténuateur optique, apte à limiter le flux lumineux, connecté entre la première fibre optique d’alimentation et une seconde fibre optique d’alimentation ; un séparateur optique, connecté sur la seconde fibre optique d’alimentation, apte à séparer le flux lumineux de la seconde fibre optique d’alimentation sur une troisième et une quatrième fibres optiques d’alimentation ; la troisième fibre optique d’alimentation étant connectée sur la seconde extrémité de la fibre optique insérée dans le cryostat ; et un détecteur de référence connecté sur la quatrième fibre optique d’alimentation, apte à mesurer le flux lumineux en sortie du séparateur optique de sorte à commander la puissance de la source fibrée et de l’atténuateur optique pour obtenir une puissance lumineuse de mesure attendue.

Il s’ensuit qu’en mettant en œuvre limitativement des éléments optiques peu volumineux, il est possible d’effectuer une mesure radiométrique aussi efficace que les mesures radiométriques réalisées sur les bancs de mesure radiométrique de l’état de la technique.

Pour effectuer une mesure de rémanence, l’un des modules de génération du flux lumineux, destiné à être connectée sur la seconde extrémité de la fibre optique, comprend : une source fibrée destinée à générer un flux lumineux à l’intérieur d’une première fibre optique d’alimentation ; un obturateur optique apte à bloquer le flux lumineux, ledit obturateur étant connecté entre la première fibre optique d’alimentation et une seconde fibre optique d’alimentation ; un séparateur optique connecté sur la seconde fibre optique d’alimentation, apte à séparer le flux lumineux de la seconde fibre optique d’alimentation sur une troisième et une quatrième fibre optique d’alimentation ; la troisième fibre optique d’alimentation étant connectée sur la seconde extrémité de la fibre optique insérée dans le cryostat ; et un détecteur de référence connecté sur la quatrième fibre optique d’alimentation, apte à contrôler le flux lumineux en sortie du séparateur optique.

Contrairement à un banc de mesure de rémanence classique, ce mode de réalisation permet d’utiliser un obturateur optique ou acousto-optique en lieu et place d’un obturateur mécanique. Or, un obturateur optique ou acousto-optique présente un temps de réponse de l’ordre de la microseconde, alors qu’un obturateur mécanique de type « shutter » par exemple, présente un temps de réponse de l’ordre de la milliseconde. Il s’ensuit que la mesure de rémanence peut être plus précise.

En outre, le module de génération de flux lumineux alors mis en œuvre peut être utilisé pour effectuer une mesure du courant d’obscurité en coupant l’alimentation électrique de la source fibrée. En effet, en utilisant une fibre optique avec une fréquence normalisée (V) comprise entre 1.5 et 3 dans la gamme de longueurs d’onde d’intérêt, les longueurs d’ondes des flux lumineux des lumières ambiantes ne peuvent pas être couplées avec le la fibre optique. Ainsi, il n’est pas nécessaire d’utiliser un bouchon.

Pour effectuer une mesure de la réponse spectrale, l’un des modules de génération du flux lumineux, destiné à être connectée sur la seconde extrémité de la fibre optique, comprend : une source fibrée destinée à générer un flux lumineux à l’intérieur d’une première fibre optique d’alimentation ; un réseau de diffraction connecté sur la première fibre optique d’alimentation ; un filtre connecté en sortie du réseau de diffraction ; et une seconde fibre optique d’alimentation connectée en sortie du second filtre.

Ainsi, la mesure radiométrique, la mesure de rémanence, la mesure de courant d’obscurité, et la mesure de la réponse spectrale peuvent être réalisées par des sources fibrées connectées sur la fibre optique insérée dans le cryostat si bien qu’il n’est pas nécessaire de déplacer le détecteur entre deux mesures. Il suffit donc de changer le mode de fonctionnement et/ou le module de génération du flux lumineux pour passer d’une mesure à l’autre, sans avoir besoin de modifier le niveau de vide ou la température du cryostat. Le dispositif permet donc d’effectuer l’ensemble des mesures requises de manière simplifiée.

Ainsi, selon un second aspect, l’invention concerne un procédé de mesure des performances d’un détecteur optique au moyen d’un dispositif de mesure du type de celui précédemment décrit. Ce procédé comprend les étapes suivantes : montage du détecteur dont on désire mesurer les performances sur le support du cryostat ; mise sous vide du cryostat de sorte à atteindre un niveau de vide de fonctionnement recherché du détecteur ; refroidissement du cryostat de sorte à atteindre une température de fonctionnement recherchée du détecteur ; connexion d’un premier module de génération de flux lumineux sur la seconde extrémité de la fibre optique ; mesure des performances du détecteur ; déconnexion du premier module de la seconde extrémité de la fibre optique ; connexion d’un second module de génération de flux lumineux sur la seconde extrémité de la fibre optique ; mesure des performances du détecteur ; réchauffage du cryostat de sorte à atteindre la température ambiante ; et remise sous pression ambiante du cryostat et démontage du détecteur.

De préférence, quatre mesures distinctes sont réalisées de sorte que le procédé comprend les étapes suivantes : connexion d’un premier module de génération de flux lumineux pour effectuer une mesure radiométrique sur la seconde extrémité de la fibre optique ; mesure radiométrique du détecteur ; déconnexion du premier module de génération de flux lumineux de la seconde extrémité de la fibre optique ; connexion d’un second module de génération de flux lumineux pour effectuer une mesure de rémanence sur la seconde extrémité de la fibre optique ; mesure de la rémanence du détecteur ; mesure du courant d’obscurité du détecteur ; déconnexion du second module de génération de flux lumineux de la seconde extrémité de la fibre optique ; connexion d’un troisième module de génération de flux lumineux pour effectuer une mesure de la réponse spectrale sur la seconde extrémité de la fibre optique ; et mesure de la réponse spectrale du détecteur.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

L’invention sera bien comprise à la lecture de la description qui suit, dont les détails sont donnés uniquement à titre d’exemple, et développée en relation avec les figures annexées, dans lesquelles des références identiques se rapportent à des éléments identiques :

La figure la est une représentation schématique d’un banc de mesure radiométrique de l’état de la technique ;

La figure 1b illustre les étapes de réalisation d’une mesure radiométrique à partir du banc de la figure la ;

La figure 2a est une représentation schématique d’un banc de mesure de rémanence de l’état de la technique ;

La figure 2b illustre les étapes de réalisation d’une mesure de rémanence à partir du banc de la figure 2a ;

La figure 3a est une représentation schématique d’un banc de mesure du courant d’obscurité de l’état de la technique ;

La figure 3b illustre les étapes de réalisation d’une mesure du courant d’obscurité à partir du banc de la figure 3 a ;

La figure 4a est une représentation schématique d’un banc de mesure spectrale de l’état de la technique ;

La figure 4b illustre les étapes de réalisation d’une mesure spectrale à partir du banc de la figure 4a ;

La figure 5 est une représentation schématique d’un dispositif de mesure des performances d’un détecteur optique selon un mode de réalisation de l’invention ;

La figure 6 illustre schématiquement une configuration du dispositif de mesure de la figure 5 pour obtenir une mesure radiométrique ;

La figure 7 illustre une configuration du dispositif de mesure de la figure 5 pour obtenir une mesure de rémanence ;

La figure 8 illustre une configuration du dispositif de mesure de la figure 5 pour obtenir une mesure spectrale ;

La figure 9 illustre l’évolution du flux lumineux en sortie d’une source fibrée dans la configuration de la figure 6 ; La figure 10 illustre l’évolution du flux lumineux en sortie d’une fibre optique insérée dans un cryostat dans la configuration de la figure 6 ;

La figure 11 illustre l’évolution du flux lumineux sur le détecteur dans la configuration de la figure 6 ;

La figure 12 illustre l’évolution du flux lumineux en sortie d’une sphère intégrante dans le banc de mesure radiométrique de l’état de la technique de la figure la ;

La figure 13 illustre l’évolution du flux lumineux en entrée d’une fenêtre optique dans le banc de mesure radiométrique de l’état de la technique de la figure la ;

La figure 14 illustre l’évolution du flux lumineux sur le détecteur dans le banc de mesure radiométrique de l’état de la technique de la figure la ; et

La figure 15 illustre les étapes de réalisation d’une mesure radiométrique, mesure de rémanence, d’une mesure du courant d’obscurité et d’une mesure spectrale selon un mode de réalisation du procédé de l’invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION

Tel qu’illustré sur la figure 5, l’invention vise un dispositif de mesure 10 permettant de caractériser les performances d’un détecteur optique 20. Pour ce faire, le détecteur optique 20 est monté dans un cryostat 17 au moyen d’un support 19. Le support 19 peut être constitué d’une plaque destinée à recevoir un circuit électronique sur lequel le détecteur 20 est monté. Ainsi, le support 19 peut recevoir des connecteurs d’alimentation électrique pour le circuit électronique de montage du détecteur 20.

Ce support 19 est relié à une paroi interne du cryostat 17 au moyen de pieds 18. Typiquement, quatre pieds 18 sont disposés aux quatre angles d’une plaque de support 19. Pour acheminer les signaux d’alimentation électrique et de retour d’information du détecteur 20, le cryostat 17 est classiquement traversé par un ensemble de connecteurs, non représentés sur la figure 5. Ainsi, lorsque le détecteur 20 est monté sur le support 19, celui-ci peut être alimenté et commandé de manière analogue à son fonctionnement dans les conditions attendues lors de l’exploitation du détecteur 20.

Par exemple, le détecteur 20 peut être destiné à des applications spatiales dans lesquelles le détecteur 20 fonctionne à une température très basse et à des niveaux de vide très poussés. Ainsi, le cryostat comprend des moyens de mise sous vide et des moyens de refroidissement, permettant de placer le détecteur 20 dans ses conditions de fonctionnement attendues. Les dispositifs d’alimentation et de mesure des performances du détecteur sont classiquement disposés à l’extérieur du cryostat 17, ainsi que les moyens de refroidissement et de mise sous vide du cryostat 17.

Autour du détecteur 20, le cryostat 17 comprend un écran destiné à limiter les rayonnements pouvant atteindre le support 19 dans la gamme de longueurs d’onde du détecteur 20. Dans l’exemple de la figure 5, l’écran est réalisé en deux parties. Une partie parallélépipédique ou cylindrique 12a est fixée sur une paroi interne du cryostat 17 ou au support 19. Plus particulièrement, la partie parallélépipédique ou cylindrique 12a de l’écran s’étend au-dessus de la hauteur du support 19 par rapport à la paroi interne du cryostat sur laquelle les pieds 18 sont fixés. Au-dessus de cette première partie parallélépipédique ou cylindrique 12a, une seconde partie pyramidale ou conique 12b est rapportée au-dessus du détecteur 20. Au sommet de cette partie pyramidale ou conique 12b, l’écran présente une ouverture recevant une première extrémité 14 d’une fibre optique 16. Cette fibre optique 16 passe également par une ouverture 15 du cryostat, disposée en regard de l’ouverture de la portion pyramidale ou conique 12b de l’écran.

Bien entendu, la forme de l’écran peut varier sans changer l’invention. Par exemple, l’écran peut comprendre une première portion cylindrique surmontée d’une portion tronconique ou tout autre forme permettant de ménager une ouverture de faible dimension en regard du détecteur 20. En effet, l’invention confère deux rôles distincts à l’écran du cryostat 17 : un premier rôle de blocage des flux lumineux indésirés présents dans le cryostat 17 ; et un second rôle de positionnement de la première extrémité 14 de la fibre optique 16 en regard du détecteur 20.

En effet, la première extrémité 14 de la fibre optique 16 doit être disposée de sorte que le flux lumineux sortant de cette première extrémité 14 recouvre principalement le plan focal du détecteur 20. Pour ce faire, les dimensions du cryostat doivent être adaptées aux besoins de guidage de cette première extrémité 14 de la fibre optique 16. Par exemple, le volume du cryostat 17 peut être compris entre 250 cm ³ et 1 000 cm ³ . Il s’ensuit que le volume du cryostat 17 peut être trois fois plus grand que celui d’un cryostat de l’état de la technique, et ce volume dépend du type de fibre optique 16 utilisé et de son ouverture numérique au niveau de la première extrémité 14. L’ouverture numérique caractérise le cône d’acceptance en entrée de la fibre et le cône de propagation en sortie de la fibre. Par exemple, l’ouverture numérique de la fibre optique 16 peut être sélectionnée entre 0,1 et 0,4 dans le régime monomodal.

De préférence, les matériaux de la paroi interne du cryostat 17, de l’écran 12a et 12b, du support 19 et des pieds 18 sont sélectionnés pour limiter la désorption de molécules lors de la mise sous vide du détecteur 20. De même, l’ouverture 15 du cryostat 17 est préférentiellement adaptée au diamètre de la fibre optique 16, de sorte à limiter l’incorporation de flux lumineux parasites dans le cryostat 17.

Plus particulièrement, la fibre optique 16 est une fibre optique principalement monomodale dans la gamme de longueurs d’onde du détecteur 20. Ce caractère monomodal de la fibre optique 16 indique que la fibre optique présente préférentiellement une fréquence normalisée comprise entre 1.2 et 3.8 dans la gamme de longueurs d’onde d’intérêt. Par exemple, la fibre optique peut être réalisée avec un cœur en Zblan, en verre de chalcogénure ou en matériau polycristallin. En outre, la fibre optique 16 peut être recouverte d’une gaine spécialement sélectionnée pour limiter le risque de transmission de flux lumineux parasites au détecteur 20, par exemple une gaine en acrylate. La gaine peut également être formée sur la base du même matériau que la fibre optique 16, ce matériau est alors associé à des dopants permettant de définir la fenêtre de transmission et donc la bande spectrale sur laquelle la fibre optique 16 peut être utilisée.

En utilisant une fibre optique avec une fréquence normalisée comprise entre 1,2 et 3.8 dans la gamme de longueurs d’onde d’intérêt du détecteur 20, la fibre optique 16 est particulièrement résistante à l’intégration de flux parasites externes depuis l’une de ses extrémités, puisque ces flux parasites présentent des longueurs d’onde bien distinctes des longueurs d’onde pouvant être couplées avec la fibre optique 16. En outre, la gaine limite le risque d’intégration de flux parasites en dehors des extrémités de de la fibre optique 16.

Pour transmettre un flux lumineux à l’intérieur de la fibre optique 16, une seconde extrémité 22 de la fibre optique 16 est destinée à recevoir un flux lumineux d’une source fibrée 23, 33, 43. Cette source fibrée est préférentiellement intégrée dans un module de génération d’un flux lumineux utilisé en fonction de la mesure recherchée. Ainsi, le détecteur 20 peut être monté dans le cryostat 17 et la seconde extrémité 22 de la fibre optique peut recevoir différents modules de génération de flux lumineux en fonction des mesures recherchées.

Cette source fibrée destinée à transmettre le flux lumineux dans la seconde extrémité 22 de la fibre optique 16 est par exemple constituée d’une diode électroluminescente, d’une source super-continuum ou d’une source laser.

Lorsqu’il est recherché d’effectuer une mesure radiométrique, tel qu’illustré sur la figure 6, le module de génération du flux lumineux 50 comprend par exemple une source fibrée 23 connectée à une première fibre optique d’alimentation 28. Cette fibre optique d’alimentation est connectée à un atténuateur optique 24 permettant de limiter le flux lumineux transmis sur la première fibre optique d’alimentation 28. En sortie de l’atténuateur 24, une seconde fibre optique d’alimentation 29 est mise en œuvre pour transmettre le flux lumineux en sortie de l’atténuateur optique 24 à un séparateur optique 25. Ce séparateur optique 25 comporte deux sorties : une première sortie connectée à une troisième fibre optique d’alimentation 30, elle-même connectée sur la seconde extrémité 22 de la fibre optique 16 ; et une quatrième fibre optique d’alimentation 31 connectée sur un détecteur de référence 26.

Un contrôleur 11 asservit la puissance de la source fibrée 23 et le taux d’atténuation de l’atténuateur optique 24 en fonction de la quantité de photons recherchée et mesurée par le détecteur de référence 26.

En sortie de la source fibrée 23, la répartition spectrale du flux lumineux générée dans la fibre optique 23 est illustrée sur la figure 9. Sur les figures 9 à 14, la répartition spectrale du flux lumineux en sortie de fibre est représentée en W/cm ² en fonction de la longueur d’onde en nanomètres. Cette répartition spectrale peut être mesurée par un dispositif de type spectroradiomètre. En outre, cette répartition spectrale du flux lumineux en sortie de fibre est également connue sous les termes « densité spectrale du flux énergétique ».

Dans l’exemple de la figure 9, l’utilisation de la source fibrée 23 et de la fibre optique 28 permet déjà d’obtenir un flux lumineux particulièrement centré dans la gamme de longueurs d’onde d’intérêt et présentant une puissance lumineuse très acceptable. Après être passé dans l’atténuateur optique, le flux lumineux L1 en sortie de la fibre optique 16 au niveau du cryostat 17 est illustré sur la figure 10. On constate que ce flux lumineux L1 a conservé sa largeur spectrale mais a diminué en intensité lumineuse. Après propagation de ce flux lumineux L1 à l’intérieur du cryostat, le flux lumineux mesuré au niveau du détecteur 20 est illustré sur la figure 11. Encore une fois, le flux lumineux mesuré au niveau du détecteur 20 a conservé une largeur spectrale très précise et a simplement perdu une partie de sa puissance lumineuse.

Ainsi, l’utilisation d’une source fibrée 23 et des fibres optiques 28, 29, 30, 16 adaptées au mode de transmission de la source fibrée 23, permet de transmettre efficacement un flux lumineux avec des éléments présentant un très faible encombrement. Comparativement, la figure 12 illustre le flux lumineux L12 en sortie de la sphère intégrante 102 de la figure la ; on constate que ce flux lumineux présente une largeur spectrale bien moins précise que le flux lumineux transmis par l’association de la source fibrée 23 et des fibres optiques 28, 29, 30, 16.

De même, dans l’exemple de la figure la, le flux lumineux L13 en entrée du cryostat est illustré sur la figure 13 et présente toujours une largeur spectrale importante. C’est seulement après être passé dans le filtre de l’écran 112, que la largeur spectrale du flux lumineux de l’état de la technique est réduite. Ainsi, tel qu’illustré sur la figure 14, le flux lumineux transmis au détecteur 20 dans le banc de mesure radiométrique de l’état de la technique présente également une largeur spectrale proche de celle de l’invention mais avec un niveau de puissance optique inférieur.

Il s’ensuit qu’avec des éléments moins coûteux, moins encombrants, et moins consommateurs en énergie, l’invention permet de générer un flux optique plus puissant et aussi précis que celui transmis dans le banc de mesure radiométrique de l’état de la technique, tel qu’illustré sur la figure la.

En outre, la possibilité de modifier le module de génération du flux lumineux sans avoir besoin de déplacer le cryostat 17 permet d’améliorer significativement la vitesse de mesure par rapport à l’utilisation de plusieurs bancs successifs de l’état de la technique.

Outre le module 50 illustré sur la figure 6 pour effectuer une mesure radiométrique, il est également possible de connecter un module 51 pour effectuer une mesure de rémanence. Ce module 51 comprend une source fibrée 33, par exemple une source identique à la source 23 du module 50, ou une source présentant des propriétés distinctes. Cette source fibrée 33 est connectée à une première fibre optique d’alimentation, elle-même connectée à un obturateur optique 35. L’obturateur optique 35 est connecté à une seconde fibre optique d’alimentation 29, elle-même connectée sur un séparateur optique 25. Ce séparateur optique 25 comporte deux sorties : une première sortie connectée sur une troisième fibre optique d’alimentation 30, elle-même connectée sur la seconde extrémité 22 de la fibre optique 16 ; et une seconde sortie connectée sur une quatrième fibre optique d’alimentation 31 connectée à un détecteur de référence 34.

Le contrôleur 11 permet de contrôler le flux lumineux émis par la source fibrée et l’obturateur optique 35 pour mesurer les effets de rémanence et de pré-rémanence en comparant les images acquises par le détecteur 20 et par le détecteur de référence 34.

Pour obtenir la mesure du courant d’obscurité, il n’est pas nécessaire d’utiliser un module de génération du flux lumineux dédié, et il suffit d’éteindre la source fibrée 23 ou 33 du module de génération de lumineux 50 ou 51.

En effet, sans flux lumineux généré par la source fibrée 23 ou 33, les longueurs d’ondes des flux lumineux des lumières ambiantes ne peuvent pas être couplées avec la fibre optique si bien qu’il est possible de mesurer efficacement le courant d’obscurité.

En ce qui concerne la réponse spectrale, un module de génération de flux lumineux 52 peut être connecté à la seconde extrémité 22 de la fibre optique 16, tel qu’illustré sur la figure 8. Par exemple, ce module 52 comprend une source fibrée 43 connectée à une première fibre optique d’alimentation 44. Cette première fibre optique d’alimentation 44 est également connectée sur un réseau de diffraction 46. La sortie du réseau de diffraction 46 est projetée sur un filtre 47 permettant de limiter les ordres de diffraction du flux lumineux en sortie du réseau de diffraction 46. Ce flux lumineux filtré est intégré dans une seconde fibre optique d’alimentation 30. Cette seconde fibre optique d’alimentation 30 est connectée sur la seconde extrémité 22 de la fibre optique 16.

Ainsi, un contrôleur 11 peut contrôler les paramètres du réseau de diffraction 46 pour effectuer une mesure de la réponse spectrale. Pour effectuer la mesure de la réponse spectrale, il convient de faire varier la longueur d’onde du flux lumineux en sortie de la fibre 16 et de mesurer le rapport entre la réponse du détecteur 20 et la réponse d’un détecteur de référence dont la réponse spectrale est connue.

Pour ce faire, le détecteur de référence peut être positionné dans le cryostat à côté du détecteur 20 afin d’obtenir directement le rapport entre la réponse du détecteur 20 et la réponse du détecteur de référence.

En variante, le détecteur de référence peut être positionné dans un second cryostat présentant des propriétés analogues au cryostat 17 du détecteur 20, ce second cryostat intégrant également une fibre optique 16 apte à recevoir le flux lumineux. Après ou avant d’effectuer les mesures sur le détecteur 20, la fibre optique 30 peut ainsi être connectée sur la fibre optique du second cryostat pour effectuer les mêmes mesures sur le détecteur de référence. Le rapport entre la réponse du détecteur 20 et la réponse du détecteur de référence est ainsi calculé à l’issue de deux phases de mesures, sur le détecteur 20 et sur le détecteur de référence.

Tel qu’illustré sur la figure 15, le procédé de mesure des performances d’un détecteur optique 20 peut comprendre une première étape 60 de montage du détecteur 20 sur le support 19 du cryostat. Une seconde étape 61 consiste à mettre sous vide le cryostat pour atteindre le niveau de vide de fonctionnement recherché du détecteur 20. Les moyens de refroidissement du cryostat 17 sont ensuite mis en œuvre dans une étape 62 et, dans le même temps, un premier module de génération de flux lumineux peut être connecté sur la seconde extrémité 22 de la fibre optique 16, dans une étape 63. Lorsqu’un module 50 à 52 de génération de flux lumineux est connecté sur la seconde extrémité 22 de la fibre optique 16, des mesures de performance du détecteur 20 peuvent être réalisées, dans une étape 64.

Ensuite, lorsque toutes les mesures de performance du détecteur 20 sont réalisées au moyen du module 50 à 52 connecté, le module 50 à 52 peut être déconnecté, dans une étape 65. Lors de cette déconnexion du module 50 à 52, il n’est pas nécessaire de modifier la température ou le niveau de vide du cryostat 17, si bien qu’un second module 50 à 52 peut ensuite être connecté sur la fibre optique 16, dans une étape 66. Des mesures de performance du détecteur 20 peuvent ensuite être réalisées, dans une étape 67, sur la base du nouveau module 50 à 52 connectée sur la fibre optique 16. Plusieurs modules 50 à 52 peuvent ainsi être connectés successivement sur la fibre optique 16 sans avoir besoin de modifier la température ou le niveau de vide du cryostat 17.

Par exemple, on peut avoir la succession d’étapes suivantes :

• étape 63 : connexion du module de génération 50 permettant d’effectuer une mesure radiométrique ;

• étape 64 : mesure radiométrique des performances du détecteur 20 ;

• étape 65 : déconnexion du module 50 ;

• étape 66 : connexion du module 51 pour mesurer la rémanence ;

• étape 67 : mesure de la rémanence du détecteur ;

• étape 68 : mesure de courant d’obscurité du détecteur en éteignant la source fïbrée 33 du module 51.

Lorsque les mesures de rémanence et de courant d’obscurité sont réalisées par le module 51, on a alors la succession d’étapes suivante :

• étape 69 : déconnexion du module 51 ;

• étape 70 : connexion du module 52 permettant de mesurer la réponse spectrale ;

• étape 71 : mesure de la réponse spectrale du détecteur 20.

Quel que soit le nombre de modules 50 à 52 connectés sur la fibre optique 16 pour caractériser le détecteur 20, le procédé se termine par une étape 72 de réchauffage du cryostat 17 et une étape 73 de remise sous pression ambiante du cryostat 17 et de démontage du détecteur 20.

L’invention permet ainsi d’obtenir un dispositif de mesure 10 des performances d’un détecteur optique 20 présentant un encombrement plus faible et un coût restreint par rapport à l’utilisation de multiples bancs de mesure. En effet, l’invention permet d’interchanger les modules de génération de flux lumineux pour les coupler à une fibre optique partiellement intégrée dans le cryostat 17. Cette possibilité de couplage de différents modules 50 à 52 sur la fibre optique 16 permet d’améliorer la vitesse et la durée nécessaire pour réaliser l’ensemble des mesures.

Par exemple, lorsqu’il est recherché de caractériser un détecteur 20 en effectuant une mesure radiométrique, une mesure de rémanence, une mesure du courant d’obscurité et une mesure de la réponse spectrale, l’invention permet d’obtenir une division d’un facteur compris entre 5 et 10 du temps de mesure. En outre, il a été constaté que la précision des mesures obtenues est également plus performante que celle obtenue dans l’état de la technique. En effet, le taux de répétabilité des mesures a été estimé à 0,1 % avec les dispositifs de l’état de la technique et l’invention a permis d’obtenir un taux de répétabilité de 0,01 %. Ce taux de répétabilité est calculé en répétant un grand nombre de fois une mesures similaires et en calculant la divergence entre ces mesures.