FR3157567A1 - Dispositif d’aiguillage de faisceaux pour télescope de satellite spatial géostationnaire - Google Patents

Abstract

Dispositif d’aiguillage de faisceaux pour télescope de satellite spatial géostationnaire L’invention concerne un dispositif d’aiguillage pour télescope de satellite spatial géostationnaire, d’un premier faisceau lumineux (1) transmis vers la Terre et d’un deuxième faisceau lumineux (2) reçu depuis la Terre. Le dispositif d’aiguillage comprend un module optique de séparation de faisceaux (5) et un composant optique focalisant (3) configuré pour former, au niveau d’un plan (4), une image du premier faisceau lumineux et une image du deuxième faisceau lumineux. L’image du premier faisceau lumineux est distincte de l’image du deuxième faisceau lumineux. Le module optique de séparation de faisceaux est positionné au niveau dudit plan et présente une forme configurée de façon à laisser passer l’un parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux sans être en contact avec ledit faisceau, et à dévier l’autre parmi le premier faisceau lumineux et deuxième faisceau lumineux. Figure pour l’abrégé : Fig.4A.

Description

Dispositif d’aiguillage de faisceaux pour télescope de satellite spatial géostationnaire

La présente invention concerne le domaine des systèmes d’aiguillage et de séparation de faisceaux optiques. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse le domaine des terminaux optiques spatiaux de télécommunication, et plus précisément, le domaine des télescopes de satellite spatial géostationnaire.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Dans le domaine de la télécommunication optique spatiale, il existe des équipements embarqués sur des terminaux optiques spatiaux de télécommunication pour envoyer un flux de données de l’orbite GEO (de l’anglaisgeostationary orbit, pour orbite géostationnaire) (ou de l’orbite LEO (de l’anglaislow earth orbit, pour orbite terrestre basse) ou de MEO (de l’anglaismedium earth orbit, pour orbite terrestre moyenne) vers la Terre et pour recevoir de l’orbite GEO (ou de l’orbite LEO ou de l’orbite MEO) un flux de données venant de la Terre. Dans le cas d’un flux de données envoyé depuis un satellite 31 vers la Terre 30, on parle de signaux descendants, comme l’illustre la flèche F1 sur laFIG. 1, par distinction avec les signaux montants provenant de la Terre 30 (illustrés par la flèche F2).

Dans le cas d’un flux de données circulant entre l’orbite LEO (ou l’orbite MEO) et la Terre, l’aiguillage et la séparation du faisceau émis et du faisceau reçu sont généralement réalisés par le biais d’un filtre dichroïque dont les propriétés de transmission et de réflexion dépendent des longueurs d’ondes des faisceaux mis en jeu. Ainsi, afin que le faisceau émis et que le faisceau reçu soient traités différemment l’un de l’autre par le filtre dichroïque pour leur séparation, le faisceau émis et le faisceau reçu présentent des valeurs de longueurs d’onde différentes.

En raison d’une distance typiquement de 36 000 km à parcourir, la transmission de données de l’orbite GEO à la Terre implique l’utilisation de faisceaux transportant une puissance importante (en comparaison à celle mise en œuvre dans le cas d’un satellite positionné sur l’orbite LEO ou sur l’orbite MEO). Ainsi, le faisceau émis au niveau du satellite spatial géostationnaire présente une puissance importante en comparaison au faisceau reçu par le satellite et en provenance de la Terre, qui est déjà au bout de son chemin.

Les solutions techniques mises en œuvre pour l’aiguillage et la séparation de données dans le cas d’un satellite positionné sur une orbite LEO ou MEO, telles que les filtres dichroïques sont difficilement transposables dans le cas d’un satellite positionné sur l’orbite GEO. En effet, la transmission (ou la réflexion) du faisceau émis de forte puissance par le filtre dichroïque parasiterait par la diffusion résultante le faisceau reçu en raison de la faible puissance qu’il transporte. En outre le filtre dichroïque reste peu adapté pour agir sur le faisceau émis de haute puissance. Comme dit précédemment, l’utilisation de filtres dichroïques impliquent que les faisceaux émis et transmis ne peuvent pas présenter une gamme de valeurs de longueur d’onde se recoupant au moins en partie.

Par ailleurs, des solutions techniques en orbite GEO existantes consistent en l’utilisation de satellites de communication fonctionnant grâce à l’émission et la réception d’ondes radio. Plus précisément, une antenne positionnée sur la Terre envoie des données vers un satellite positionné sur l’orbite GEO qui à son tour renvoie l’information vers différentes antennes positionnées sur le Terre, permettant ainsi l’accès à l’information à de nombreux foyers. Un des inconvénients de cette solution technique réside dans le fait que les débits impliqués ne peuvent être importants, en comparaison à ce que permettrait une liaison optique.

Un objet de la présente invention est donc de proposer une solution technique d’aiguillage et de séparation de faisceaux optiques se propageant entre l’orbite GEO et la Terre permettant de s’affranchir au moins en partie des inconvénients des solutions existantes.

Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés.

RESUME

Pour atteindre cet objectif, selon un premier aspect, on prévoit un dispositif d’aiguillage pour télescope de satellite spatial géostationnaire, d’un premier faisceau lumineux transmis vers la Terre et d’un deuxième faisceau lumineux reçu depuis la Terre comprenant un module optique de séparation de faisceaux. Avantageusement :

• le dispositif d’aiguillage comprend un composant optique dit focalisant configuré pour former, au niveau d’un plan, une image du premier faisceau lumineux et une image du deuxième faisceau lumineux, l’image du premier faisceau lumineux étant distincte de l’image du deuxième faisceau lumineux, et
• le module optique de séparation de faisceaux est positionné au niveau dudit plan et présente une forme configurée de façon à laisser passer l’un parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux sans être en contact avec ledit faisceau, et à dévier l’autre parmi le premier faisceau lumineux et deuxième faisceau lumineux.

Dans le cas de la transmission de données de l’orbite GEO vers la Terre et de la Terre vers l’orbite GEO, la distance entre la Terre et l’orbite GEO est importante. Du fait de cette distance, la rotation de la Terre entre l’émission d’un faisceau et sa réception sur la Terre n’est pas négligeable en comparaison à la divergence intrinsèque des faisceaux. La zone de communication sur Terre se déplace ainsi avec la rotation de la Terre entre l’émission du faisceau sur Terre et sa réception. Lors de l’émission d’un faisceau vers la Terre, en orbite GEO, la direction de propagation du flux descendant est donc orientée par rapport à la direction de propagation du flux ascendant de manière à former entre ces deux directions un angle, appelé « angle de pointage avant ». Ainsi, à un temps t correspondant à l’envoi du premier faisceau et à la réception du deuxième faisceau, la zone où est positionnée la station sur Terre d’où a été émis le deuxième faisceau et la zone vers laquelle le premier faisceau est dirigée sur Terre sont distinctes en raison de la présence de cet angle de pointage avant, pour prendre en compte la rotation de la terre.

En assimilant la distance entre l’orbite GEO et la Terre à l’infini, l’image de la Terre par la fonction optique focalisante (du composant optique focalisant) du dispositif d’aiguillage peut être observée sur un plan (ou un ensemble de plans) proche ou confondu avec le plan focal image de la fonction optique focalisante (du composant optique focalisant). Au niveau de ce plan, du fait de l’angle de pointage avant, les images distinctes du premier faisceau et du deuxième faisceau au niveau de la Terre pourront être observées. Ainsi, au niveau de ce plan, le dispositif d’aiguillage permet de visualiser le premier faisceau distinctement du deuxième faisceau, ceci afin de pouvoir les séparer par le module optique de séparation de faisceaux. Le trajet optique du premier et du deuxième faisceau sont donc distincts au niveau de ce plan, ce qui permet leur séparation par le module optique de séparation de faisceau.

On comprend donc que le dispositif d’aiguillage utilise l’angle de pointage avant mis en œuvre dans l’orbite GEO pour faire une séparation géométrique du premier et du deuxième faisceau, et non spectrale comme c’est le cas pour les solutions existantes mettant en œuvre un filtre dichroïque. Par conséquent, les longueurs d’ondes du premier faisceau lumineux et du deuxième faisceau lumineux n’entrent pas en compte dans le processus de séparation du premier faisceau avec le deuxième faisceau. Le premier faisceau et le deuxième faisceau peuvent ainsi s’étaler sur des bandes spectrales proches, par exemple contiguës, et de préférence superposées.

Par ailleurs, étant donné que le module optique de séparation de faisceaux laisse passer sans être en contact avec l’un parmi le premier faisceau et le deuxième faisceau, le parasitage de l’autre parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux est limité, et de préférence évité. En outre, le faisceau transmis sans contact avec le module de séparation ne subit pas de perte de puissance.

Cette solution est donc particulièrement adaptée pour la transmission de données entre la Terre et l’orbite GEO. Comme cette transmission se fait par des faisceaux optiques, le débit transmis peut être important en comparaison à ceux transmis par le biais de satellites de communication fonctionnant grâce à l’émission d’ondes radio.

Un deuxième aspect concerne un ensemble d’aiguillage comprenant le dispositif d’aiguillage et un télescope de satellite, de préférence de satellite spatial géostationnaire.

Un troisième aspect concerne un procédé d’aiguillage pour télescope de satellite spatial géostationnaire, d’un premier faisceau lumineux transmis vers la Terre et d’un deuxième faisceau lumineux reçu depuis la Terre, comprenant :

• une fourniture d’un dispositif d’aiguillage,
• une formation dans un plan d’une image du premier faisceau lumineux et d’une image du deuxième faisceau lumineux par le composant optique focalisant, l’image du premier faisceau lumineux étant distincte de l’image du deuxième faisceau lumineux,
• suite à la formation desdites images, une séparation au niveau dudit plan, par le module optique de séparation de faisceaux, du premier faisceau lumineux et du deuxième faisceau lumineux, la séparation comprenant une transmission de l’un parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux sans que le module optique de séparation soit en contact avec ledit faisceau, et une déviation de l’autre parmi le premier faisceau lumineux et deuxième faisceau lumineux.

Ainsi, ce procédé d’aiguillage permet comme le dispositif d’aiguillage précédemment présenté de former sur un plan une image du premier faisceau lumineux distincte de celle du deuxième faisceau lumineux, ceci afin de pouvoir séparer géométriquement le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux et de les aiguiller. Ce procédé d’aiguillage limite, et de préférence évite, le parasitage de l’un des faisceaux sur l’autre faisceau. Comme vu précédemment, les longueurs d’ondes transportées par les deux faisceaux peuvent se recouper au moins en partie, et de préférence être identiques. Les débits transmis peuvent être importants (en comparaison à ceux transportés par des ondes radio). On comprend donc que le procédé d’aiguillage présente les effets et avantages décrits relativement au dispositif selon le premier aspect.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels :

FIG. 1LaFIG. 1représente le positionnement du satellite spatial géostationnaire par rapport à la Terre où les faisceaux envoyé et reçu peuvent être visualisés, selon un exemple de réalisation.

FIG. 2LaFIG. 2représente les faisceaux envoyés vers la Terre depuis l’orbite GEO et reçu de la Terre en provenance l’orbite GEO où l’angle de pointage avant peut être observé.

FIG. 3LaFIG. 3représente une vue de laFIG. 2, reproduite optiquement au niveau du module d’aiguillage selon un exemple de réalisation.

FIG. 4LaFIG. 4représente le module d’aiguillage configuré sur deux étages pour adapter la taille des faisceaux selon un exemple de réalisation dans lequel la fonction de focalisation du composant optique focalisant est réalisée par les miroirs du module de liaison et le télescope.

FIG. 4LaFIG. 4représente le module d’aiguillage configuré sur deux étages pour adapter la taille des faisceaux selon un exemple de réalisation dans lequel la fonction de focalisation du composant optique focalisant est réalisée notamment par une lentille.

FIG. 4LaFIG. 4représente le dispositif selon l’invention selon un exemple de réalisation, dans lequel le premier ensemble et le deuxième ensemble peuvent être observés.

FIG. 5LaFIG. 5représente le module d’aiguillage de la figure 4 selon une vue différente où le trajet du deuxième faisceau lumineux peut être observé du miroir supérieur du module de liaison au miroir du pointé local selon un exemple de réalisation dans lequel la fonction de focalisation du composant optique focalisant est réalisée par les miroirs du module de liaison et le télescope.

FIG. 6LaFIG. 6représente le module d’aiguillage de la figure 4 selon une vue différente où le trajet du premier faisceau lumineux et le trajet du deuxième faisceau lumineux peuvent être observés du miroir de pointé global au miroir supérieur du module de liaison.

FIG. 7LaFIG. 7représente une vue schématique en perspective du module optique de séparation de faisceaux selon un exemple de réalisation.

FIG. 8LaFIG. 8représente une vue schématique de face du module optique de séparation de faisceaux selon l’exemple de réalisation illustré enFIG. 7.

FIG. 9LaFIG. 9représente le module de séparation selon un exemple de réalisation dans lequel le module de séparation a une forme en U.

FIG. 10LaFIG. 10représente le module de séparation selon un exemple de réalisation dans lequel le module de séparation est un miroir à bord fin ayant une forme rectangulaire.

Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE

Avant d’entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l’invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement :

Selon un exemple, le composant optique focalisant est configuré pour focaliser les faisceaux lumineux de façon à former l’image. Selon un exemple, le composant optique focalisant peut-être une lentille et/ou au moins un miroir, par exemple un miroir concave.

Selon un exemple le dispositif d’aiguillage comprend en outre une pupille dite « interne » présentant un diamètre compris entre 1 mm et 10 mm. Selon un exemple, cette pupille est l’image de la pupille de sortie du télescope, par le grossissement du télescope.

Selon un exemple, le dispositif d’aiguillage comprend en outre une pupille ayant un diamètre supérieur ou égal à 300 mm, de préférence supérieur ou égal à 350 mm et de préférence supérieur à 400 mm. Selon un exemple, la pupille est la pupille de sortie d’un télescope de satellite, de préférence de satellite spatial géostationnaire. Selon un exemple, la pupille de sortie est la pupille de sortie du télescope de l’ensemble selon le deuxième aspect de l’invention.

Afin que le premier faisceau et le deuxième faisceau puissent être séparés, il est préférable que leur divergence soit inférieure à l’angle de pointage avant. Étant donné que leur divergence est directement fonction du diamètre de la pupille, et notamment de la pupille de sortie du télescope et donc de la pupille interne image de la pupille de sortie, un diamètre de pupille dans ces gammes permet que l’angle de pointage avant ne soit pas négligeable devant la divergence des faisceaux.

Selon un exemple, le module optique de séparation de faisceaux est configuré pour réfléchir l’autre parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux.

Ainsi, de cette manière, l’autre parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux pourra être, après avoir été en contact avec le module de séparation, dirigé de façon simple vers une direction différente de la direction vers laquelle l’un parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux sera dirigé. La fabrication du module de séparation de faisceau est ainsi simplifiée, notamment par rapport aux traitements de filtre dichroïque des solutions existantes.

Selon un exemple, le module optique de séparation de faisceaux comprend une ouverture positionnée de sorte que l’un parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux traverse par l’ouverture le module optique de séparation de faisceaux, sans être en contact avec ledit module.

Ainsi, le positionnement de cette ouverture permet à l’un parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux de traverser l’espace où se trouve le module de séparation sans être en contact avec le module de séparation.

Selon un exemple, l’ouverture du module optique de séparation de faisceaux est un trou.

Dans le cas où l’ouverture décrit un trou, c’est-à-dire une ouverture dont le pourtour est fermé, et de préférence un trou présentant une symétrie de révolution, par exemple un trou sensiblement circulaire ou ellipsoïdal, le module de séparation permet de s’affranchir de la rotation du satellite. En effet, si le satellite tourne sur lui-même, le trou peut permettre de laisser passer le faisceau lumineux quelle que soit la position en rotation du satellite, par rapport à d’autres formes du module de séparation. La séparation des faisceaux lumineux est ainsi simplifiée.

Selon un exemple, le module optique de séparation de faisceaux comprend un miroir, le miroir comprenant l’ouverture, de préférence le trou.

Ainsi, le fait que le module de séparation soit un miroir comprenant l’ouverture (et donc le trou) permet de former une surface réfléchissante pour que l’autre parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux puisse se réfléchir sur le module de séparation.

Selon un exemple, le module optique de séparation de faisceaux est à base d’un matériau choisi parmi le groupe constitué de : du verre, du cristal, du métal et de la céramique.

Ces matériaux permettent qu’une surface réfléchissante soit formée à la surface du module de séparation.

Selon un exemple, le dispositif d’aiguillage comprend en outre :

• Un premier miroir orientable, dit « miroir de pointé local », configuré pour recevoir et orienter l’un parmi le premier faisceau transmis vers la Terre et le deuxième faisceau lumineux reçu depuis la Terre, et de préférence uniquement l’un parmi le premier faisceau et le deuxième faisceau lumineux,
• un deuxième miroir orientable, dit « miroir de pointé global », configuré pour recevoir et orienter le premier faisceau lumineux transmis vers la Terre et le deuxième faisceau lumineux reçu depuis la Terre,
• un module optique dit « d’imagerie pupillaire »,

dans lequel le miroir de pointé local, le miroir de pointé global et le module optique d’imagerie pupillaire sont configurés de sorte que le miroir de pointé local et le miroir de pointé global sont l’image l’un de l’autre, et le module optique de séparation de faisceaux étant disposé entre le miroir de pointé local et le miroir de pointé global le long du trajet du deuxième faisceau lumineux.

Ainsi, le miroir de pointé local et le miroir de pointé global permettent de gérer l’angle de pointage avant des faisceaux. L’utilisation de deux miroirs permet d’agir indépendamment sur l’émission et la réception. Notamment, le premier miroir orientable permet de recevoir et d’orienter le deuxième faisceau afin qu’il se dirige dans la direction souhaitée et qu’il atteigne donc le module de séparation (directement ou indirectement). Le deuxième miroir orientable permet de recevoir et d’orienter le premier faisceau afin également qu’il se dirige dans la direction souhaitée et donc avec l’angle souhaité vers la Terre. Le deuxième miroir orientable permet également de recevoir et d’orienter le deuxième faisceau afin également qu’il se dirige vers le module de séparation (directement ou indirectement) avec la direction souhaitée). Selon un exemple, le miroir de pointé local est configuré pour recevoir et orienter le deuxième faisceau lumineux reçu depuis la Terre.

Le module optique d’imagerie pupillaire permet, notamment au niveau des plans formés par les pupilles (c’est-à-dire au niveau des miroirs orientables), de maintenir la position transversale des faisceaux et notamment d’éviter qu’un mouvement du miroir de pointé global ou du miroir de pointé local ne génère un déplacement du faisceau. Ainsi, au niveau des miroirs orientables, quelle que soit le positionnement du miroir de pointé global et du miroir de pointé local, le module optique d’imagerie pupillaire maintient la position transversale des premier et deuxième faisceau lumineux, de manière que, par un réglage de pointé, la pupille soit systématiquement imagée sur les miroirs orientables. Ainsi, au niveau des différentes images de la pupille, donc sur les miroirs orientables, le faisceau lumineux est stable, ce qui est préférable car la pupille d’entrée du télescope est généralement fixe. En revanche, en s’éloignant des plans pupillaires, les faisceaux lumineux se déplacent forcément latéralement.

Selon un exemple, le dispositif d’aiguillage comprend en outre un module optique dit « module de liaison » comprenant un troisième miroir et un quatrième miroir configurés ensemble pour recevoir et modifier le diamètre du premier faisceau lumineux transmis vers la Terre et du deuxième faisceau lumineux reçu depuis la Terre, le module de liaison étant disposé entre le module optique de séparation de faisceau et le miroir de pointé global selon le trajet du deuxième faisceau lumineux, le module optique d’imagerie pupillaire et le module de liaison étant configurés, avec le miroir de pointé local et le miroir de pointé global de sorte que le miroir de pointé local et le miroir de pointé global sont l’image l’un de l’autre. Selon un exemple, le troisième miroir, le quatrième miroir, de préférence avec le télescope, forment le composant optique focalisant. Selon un autre exemple, et comme détaillé ultérieurement, le composant optique focalisant comprend en outre ou est un composant optique additionnel au module de liaison, par exemple une lentille.

Cette configuration et donc le positionnement du module de liaison permet de créer deux étages, le premier étage et le deuxième étage, afin d’obtenir un déplacement des faisceaux d’un étage à un autre associé à une modification du diamètre des faisceaux. Le positionnement du troisième miroir et du quatrième miroir permet de modifier la taille des faisceaux et de manière que les premier et deuxième faisceaux aient un diamètre plus important dans le premier étage par rapport au deuxième étage. De cette manière, en raison de la taille des faisceaux dans les différents étages, le premier étage est destiné à la fonction PAT (pour « Pointing And Tracking » en anglais, que l’on peut traduire en français par « Pointage et Suivi »), c’est-à-dire pour donner aux faisceaux la direction souhaitée alors que le deuxième étage est destiné à l’aiguillage des faisceaux d’émission et de réception. En effet, plus le diamètre d’un faisceau lumineux est réduit, plus la valeur de l’incertitude sur la position devient importante et plus la valeur de l’incertitude sur l’angle a moins d’importance.

Par la configuration du module de liaison, le module de séparation peut donc être positionné sur le deuxième étage car le module de séparation permet la fonction d’aiguillage et donc de pointage.

Selon un exemple, dans le procédé d’aiguillage, le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux présentent une gamme de valeurs de longueur d’onde se recoupant au moins partiellement.

Ainsi, le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux peuvent présenter les mêmes longueurs d’ondes. Il est notamment possible que la totalité de la bande C soit utilisée pour l’émission de faisceaux et également pour la réception de faisceaux. Cela permet donc un gain en débit important.

Selon un exemple, dans le procédé d’aiguillage, le module optique de séparation de faisceaux comprend un miroir, le miroir comprenant une ouverture, de préférence un trou, lors de la séparation du premier faisceau lumineux et du deuxième faisceau lumineux, le module optique de séparation de faisceaux transmet l’un parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux par l’ouverture, et réfléchit par le miroir l’autre parmi le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux.

Selon un exemple, dans le procédé d’aiguillage, lors de la séparation desdits faisceaux, le premier faisceau lumineux est transmis sans contact avec le module de séparation de faisceau, et le deuxième faisceau lumineux est dévié.

Etant donné que le premier faisceau lumineux présente une plus grande puissance par rapport au deuxième faisceau lumineux, il est transmis par le module de séparation alors que le deuxième faisceau lumineux est dévié par le module de séparation. De cette manière, le faisceau lumineux présentant la puissance la plus élevée n’entre pas ou peu en contact avec le module de séparation, ce qui limite et de préférence évite la diffusion du faisceau de haute puissance sur le module de séparation et augmente la tenue du traitement réfléchissant du module de séparation. Le parasitage du faisceau de plus faible puissance par le faisceau de plus grande puissance est donc limité, et de préférence évité. Bien que cette configuration soit la plus fréquemment mise en œuvre, une autre configuration possible est de laisser passer dans le trou le faisceau de faible puissance et de réfléchir le faisceau de haute puissance.

Selon un exemple, dans le procédé d’aiguillage, la puissance du premier faisceau lumineux est comprise entre 1 W et 1000 W, de préférence entre 5 W et 1000 W.

Ainsi, le premier faisceau lumineux est configuré pour parcourir une distance importante et notamment par aller de l’orbite GEO à la Terre.

Selon un exemple, le procédé d’aiguillage comprend, avant l’étape de fourniture d’un dispositif d’aiguillage, l’étape suivante :

• une prise en charge par le dispositif d’aiguillage du deuxième faisceau lumineux et envoi par le dispositif d’aiguillage du premier faisceau lumineux, le premier faisceau lumineux étant transmis vers la Terre et le deuxième faisceau lumineux étant reçu depuis la Terre, le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux présentent entre eux un décalage angulaire non nul, et de préférence supérieur à 15 µrad.

Le décalage angulaire non nul présent entre le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux correspond à l’angle de pointage avant entre le premier et le deuxième faisceau lumineux qui est fixé de manière à prendre en compte la distance non négligeable parcourue par la Terre (due à sa rotation) lors de la propagation du premier faisceau lumineux de l’orbite GEO à la Terre.

Selon un exemple, dans le procédé d’aiguillage, le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux présentent une gamme de valeurs de longueur d’onde se recoupant au moins partiellement, de préférence le premier faisceau lumineux et le deuxième faisceau lumineux présente la même gamme de valeurs de longueur d’onde.

Ainsi, le procédé d’aiguillage permet que le premier faisceau lumineux et que le deuxième faisceau lumineux présentent des gammes de longueurs d’onde se recoupant au moins partiellement, ce qui permet un gain en débit important.

Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme « distincte » dans l’expression « une image est distincte d’une autre image » signifie que ces deux images ne sont pas en contact et qu’elles sont positionnées à distance l’une de l’autre.

Dans la description détaillée qui suit, il pourra être fait usage de termes tels que « horizontal », « vertical », « longitudinal », « transversal », « supérieur », « inférieur », « haut », « bas », « amont », « aval ». Ces termes doivent être interprétés de façon relative en relation avec la position normale du module d’aiguillage et la propagation des faisceaux lumineux dans ce module. Par exemple, un élément en « amont » est un élément du module placé avant un autre élément dit « aval » en suivant le sens de propagation des faisceaux lumineux dans le module. On considère que le sens de propagation des faisceaux lumineux dans le module d’aiguillage part du côté du module d’aiguillage et va en direction de la Terre (pour le premier faisceau lumineux) et part de la Terre et va en direction du module d’aiguillage (pour le deuxième faisceau lumineux).

On utilisera également un repère dont la direction longitudinale ou arrière/avant correspond à l’axe x, la direction transversale ou droite/gauche correspond à l’axe y et la direction verticale ou bas/haut correspond à l’axe z.

Dans la présente invention, on entend par « satellite spatial géostationnaire » un satellite positionné sur l’orbite GEO (c’est-à-dire à 35 786 km de la surface de la Terre) mais également sur des orbites proches de l’orbite GEO, c’est-à-dire sur des orbites situées à une altitude pouvant aller de 30 000 km à 38 000 km au-dessus de la surface de la Terre.

Selon un mode de réalisation, le dispositif d’aiguillage et de séparation de faisceaux selon l’invention est associé à un télescope de satellite spatial géostationnaire. Le dispositif d’aiguillage et de séparation de faisceaux selon l’invention est configuré pour séparer un premier faisceau lumineux 1 transmis vers la Terre depuis l’orbite GEO et un deuxième faisceau lumineux 2 reçu depuis la Terre en provenance de l’orbite GEO pour leur aiguillage. Pour cela, le dispositif d’aiguillage et de séparation de faisceaux comprend un module optique de séparation de faisceaux 5. Le dispositif d’aiguillage et de séparation de faisceaux comprend un composant optique focalisant 3 configuré pour former, au niveau d’un plan 4, une image de la Terre selon les trajets optiques des premier 1 et deuxième faisceau 2. Cela permet de former une image du premier faisceau lumineux 1 et une image du deuxième faisceau lumineux 2 (l’objet étant la Terre). Par « image », on entend ici que les faisceaux peuvent être observés au niveau de ce plan 4, et les sections de ces faisceaux dans ce plan 4 étant distinctes entre elles. De façon équivalente, au niveau dudit plan 4, les trajets des premier 1 et deuxième 2 faisceaux lumineux sont distincts et ne se recoupent pas entre eux.

De manière générale, les composants optiques impliqués dans un télescope sont typiquement des miroirs. Il est cependant également possible de trouver des télescopes fabriqués à partir de lentilles. Dans le cadre de la présente invention, le télescope peut être formé préférentiellement de miroirs concaves et convexes pouvant être accompagnés ou remplacés par des lentilles.

De manière générale, un télescope a pour rôle de générer un grossissement important. Plus précisément, il a pour rôle de reproduire la pupille de sortie du télescope (celle ayant un diamètre de typiquement d’environ 500 mm et qui est positionnée du côté « espace » (par opposition au côté « terminal »), en une plus petite au niveau du côté « terminal ». Cette deuxième pupille, aussi appelée pupille « interne », image de la pupille de sortie, peut présenter typiquement un diamètre de 1 mm à 10 mm.

Le composant optique 3 peut être nommé « composant optique focalisant ». De manière générale, l’homme du métier est à même d’identifier le composant optique pouvant réaliser la fonction de focalisation souhaitée. Le composant optique focalisant 3 peut par exemple être une lentille. Le composant optique focalisant 3 peut en alternative ou en complément être un miroir concave. Le composant optique focalisant 3 peut aussi être un assemblage de plusieurs pièces optiques, comme des miroirs concaves et/ou des lentilles. Plus précisément, le composant optique focalisant 3 peut être un assemblage comprenant deux miroirs concaves et une lentille.

Dans le cas de laFIG. 4, le composant optique focalisant 3 comprend le télescope 7 et les miroirs 11a et 11b du module « de liaison ». Dans ce cas, les optiques du module de liaison permettent la génération du plan focal sur lequel il est possible de positionner le module optique de séparation de faisceaux 5. La focale du composant optique focalisant 3 (en considérant le télescope du satellite) peut être de 10 à 40 m. Le diamètre de la pupille 7a peut être de 500 mm. La focale du composant optique focalisant 3 en considérant uniquement le terminal est comprise entre 50 mm et 1000 mm.

Selon un exemple, il est également possible que le composant optique focalisant 3 ne comprenne que les optiques 11a et 11b du module « de liaison ». Dans ce cas, une image plus petite de la pupille d’entrée du télescope (qui est la pupille d’entrée du terminal) est générée du côté où le deuxième faisceau arrive sur le télescope. La dimension de cette image peut être fonction du grossissement du télescope. De manière générale, la dimension de cette image peut être entre 5 mm et 10 mm. Dans ce cas, les dimensions de la pupille d’entrée du terminal ne peuvent plus être comprise entre 350 mm et 450 mm, afin de satisfaire à la fonction du dispositif d’aiguillage.

Dans le cas de laFIG. 4, le composant optique focalisant 3 peut être une lentille ou un miroir, comme le miroir 11c, ayant une puissance optique. Le module de liaison peut alors être un système de miroir sans puissance focalisante.

En raison de l’angle de pointage avant α, l’image du premier faisceau lumineux 1 est distincte de l’image du deuxième faisceau lumineux 2 (FIG. 3). Le module optique de séparation de faisceaux 5 est positionné au niveau dudit plan 4 afin de pouvoir séparer et aiguiller les deux faisceaux 1,2 qui peuvent être observés en étant distincts au niveau du plan 4. Le module optique de séparation de faisceaux 5 occupe une place configurée de manière que 1) l’un parmi le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 traverse l’espace où est positionné le module de séparation 5 sans entrer en contact, c’est-à-dire sans toucher le module de séparation 5, et 2) l’autre parmi le premier faisceau lumineux 1 et deuxième faisceau lumineux 2 ait sa direction changée après son contact avec le module de séparation 5 (figures 7 et 8).

La déviation d’un faisceau sur le module de séparation 5 peut entrainer une diffusion de lumière. C’est le cas notamment lorsque le faisceau dévié est un faisceau de haute puissance. Afin de limiter, et de préférence d’éviter, un parasitage en luminosité sur le faisceau transmis, le faisceau dévié peut être le faisceau ayant la puissance le plus faible, c’est-à-dire le deuxième faisceau 2. Ceci est particulièrement avantageux du fait de la différence importante de puissance entre le faisceau transmis vers la Terre 1 et le faisceau 2 reçu depuis la Terre. Même un faible parasitage du deuxième faisceau 2 par le premier faisceau 1 peut perturber la télécommunication. Notons cependant qu’on peut prévoir que le faisceau dévié soit en alternative le premier faisceau 1. Dans la suite, on considère à titre non limitatif que le faisceau non dévié est le premier faisceau 1 et que le faisceau dévié par le module 5 est le deuxième faisceau 2.

L’invention prévoit la possibilité qu’il y ait plusieurs premiers faisceaux lumineux 1 et plusieurs deuxièmes faisceaux lumineux 2. Ainsi, il peut y avoir 2, 3, 4, 5 ou 8 premiers faisceaux lumineux 1 et 2, 3, 4, 5 ou 8 deuxièmes faisceaux lumineux 2.

Le premier faisceau lumineux 1 peut avoir un diamètre comprise entre 0,5 mm et 20 mm. Le deuxième faisceau lumineux 2 peut avoir un diamètre comprise entre 0,5 mm et 20 mm.

Etant donné que le premier faisceau lumineux 1 est émis vers la Terre depuis le module de séparation 5 et que le deuxième faisceau lumineux 2 est émis depuis la Terre vers le module de séparation 5, au niveau du module de séparation 5 (et plus particulièrement après que le premier faisceau 1 est passé à proximité du module de séparation 5 et avant que le deuxième faisceau 2 ait été dévié par le module de séparation 5), on peut considérer que le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 présentent des directions de propagation quasi-parallèles, en étant décalées du fait de la prise en compte de l’angle de pointage avant α. Après que le premier faisceau 1 est passé à proximité du module de séparation 5 et avant que le deuxième faisceau 2 ait été dévié par le module de séparation 5, le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 peuvent ainsi être adjacents. En aval de la lentille 3 en considérant le sens de propagation du premier faisceau 1 émis vers la Terre, et en amont de la lentille 3 en considérant le sens de propagation du deuxième faisceau issu de la Terre, le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 peuvent être en contact en partie ou en totalité.

Compte tenu de la différence de pointé, on comprend que le module de séparation 5 peut être disposé dans un intervalle angulaire par rapport à un plan perpendiculaire à la direction de propagation de chaque faisceau 1,2. Plus précisément, le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 peuvent former avec le plan 4 un angle de 90° plus ou moins 20°. Le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 peuvent également former avec le plan 4 un angle de 90° plus ou moins 10°. Le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 peuvent également former avec le plan 4 un angle de 90° plus ou moins 5°. Le plan 4 peut être sensiblement perpendiculaire à la direction de propagation du premier faisceau lumineux 1, compte tenu de l’angle de pointage avant α. De façon alternative, le plan 4 peut être sensiblement perpendiculaire à la direction de propagation du deuxième faisceau lumineux 2, compte tenu de l’angle de pointage avant α.

Lors de la séparation du premier faisceau lumineux 1 et du deuxième faisceau lumineux 2, le faisceau dévié est dévié par une première face 12a du module de séparation 5 et le faisceau qui traverse l’espace sans être en contact avec le module de séparation 5 se propage d’une deuxième face 12b vers la première face 12a. La première face 12a du module de séparation 5 est de préférence opposée à la deuxième face 12b du module de séparation 5. Du fait de la déviation du deuxième faisceau lumineux 2 par le module de séparation 5, la direction de propagation du deuxième faisceau lumineux 2 avant sa déviation par le module de séparation 5 est différente de sa direction de propagation après sa déviation par le module de séparation 5.

Selon un exemple possible, le module de séparation 5 présente au moins une surface formant un dioptre 5a. Le module de séparation 5 est alors configuré pour laisser passer l’un parmi le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 sans que le faisceau en question soit en contact avec le dioptre 5a, c’est-à-dire sans que le faisceau en question ne traverse le dioptre 5a.

La plan 4 peut être confondu avec le plan image 3a du composant optique focalisant 3. Le plan 4 peut donc être positionné à une distance DistF du composant optique focalisant 3, comme illustré enFIG. 3. La distance DistF est la distance focale du composant optique focalisant 3. Le plan 4 peut être à distance du plan image 3a du composant optique focalisant 3, et de préférence parallèle à ce plan image 3a. Le plan 4 peut être positionné d’un côté ou de l’autre du plan image du composant optique focalisant 3 à une distance pouvant aller jusqu’à 5 mm. Préférentiellement, la distance entre le plan 4 et le plan image du composant optique focalisant 3 peut être comprise entre 0 mm et 1 mm. De préférence, le plan 4 est confondu avec le plan image 3a du composant optique focalisant 3. En effet, lorsque le plan 4 s’éloigne du plan image du composant optique focalisant 3, le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 commencent à se rapprocher. Cependant, pour un décalage de quelques millimètres (jusqu’à 5 mm) entre le plan 4 et le plan image du composant optique focalisant 3, le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 sont suffisamment séparés.

Selon un exemple, l’invention prévoit un ensemble comprenant un dispositif d’aiguillage et un télescope 7 de satellite spatial. De préférence, le télescope 7 est un satellite spatial géostationnaire. De manière préférentielle, l’assemblage comprend un dispositif d’aiguillage selon l’invention et un télescope 7 de satellite spatial comprenant une pupille 7a ayant un diamètre supérieur ou égal à 300 mm. Avantageusement, l’assemblage comprend un dispositif d’aiguillage selon l’invention et un télescope 7 de satellite spatial comprenant une pupille 7a ayant un diamètre supérieur ou égal à 350 mm. De manière avantageuse, l’assemblage comprend un dispositif d’aiguillage selon l’invention et un télescope 7 de satellite spatial comprenant une pupille 7a ayant un diamètre supérieur à 400 mm.

Sur laFIG. 3, il peut être observé, au plan focal image 3a de la lentille 3, la tâche d’Airy de diffraction t des points lumineux formés par les faisceaux d’émission 1 et de réception 2. La distance entre les points lumineux formés par les faisceaux d’émission 1 et de réception 2 est directement liée à l’angle de pointage avant α. La dimension de ces points lumineux (nécessaire à leur séparation) est quant à elle directement fonction de la divergence des faisceaux dans le télescope 7. Étant donné que la divergence des faisceaux est directement fonction du diamètre de la pupille de sortie du télescope 7, un diamètre de pupille 7a dans des gammes précisément sélectionnées permet que l’angle de pointage avant α ne soit pas négligeable devant la divergence des faisceaux.

Plus précisément, en orbite GEO (c’est-à-dire à 36 000 km de la Terre), la valeur de l’angle de pointage avant α peut typiquement être de 18,5 µrad (ou de 15 µrad dans le cas où les satellites GEO n’auraient pas une altitude stable et auraient donc perdu de l’altitude), ce qui représente un déplacement au sol de 660 m. Une formule (basée sur la dimension de la tâche d’Airy, correspondant à une pupille uniforme en irradiance) reliant le diamètre D de la pupille de sortie du télescope 7 avec le demi-angle de divergence θ des faisceaux de longueur d’onde λ considérés peut être :

Afin de prendre en considération différentes configurations (c’est-à-dire une obscuration centrale de la pupille 7a ou une irradiance en fonction de la position considérée définie par une distribution gaussienne) et pas seulement une configuration présentant une pupille 7a uniforme en irradiance, de préférence le demi-angle de divergence θ des faisceaux est strictement inférieur à 4,6 µrad (ou 2θ<18,5/2 µrad), (et de préférence strictement inférieur à 6 µrad), ce qui correspond à une valeur de diamètre de la pupille de sortie, de préférence strictement supérieur à 410 nm (et de préférence strictement supérieur à 300 nm) (en prenant en considération une longueur d’onde de 1550 nm) (FIG. 3). La longueur d’onde λ a été prise égale à 1550 nm.

Préférentiellement, le module optique de séparation de faisceaux 5 est configuré de sorte que le deuxième faisceau 2 soit dévié par le module 5 par réflexion.

Pour cela, le module optique de séparation de faisceaux 5 peut comprendre une ouverture 8 permettant de laisser passer par cette ouverture 8 le premier faisceau 1. L’ouverture 8 délimite alors un passage par lequel le premier faisceau lumineux 1 se propage. De cette manière, le premier faisceau 1 traverse l’espace où est positionné le module de séparation 5 sans entrer en contact avec ledit module 5.

Le module de séparation 5 peut comprendre en outre un corps 5b configuré pour dévier le deuxième faisceau 2. Le corps 5b peut par exemple être configuré pour transmettre le deuxième faisceau 2 et le dévier. Cette déviation du faisceau peut par exemple être faite selon les propriétés optiques du faisceau à dévier. Par exemple, le deuxième faisceau 2 peut être dévié selon sa longueur d’onde. Le corps 5b du module de séparation 5 peut par exemple comprendre ou être un filtre dichroïque. De préférence, la déviation du deuxième faisceau 2 est faite par réflexion. Le corps 5b peut par exemple comprendre ou être un miroir. La déviation et donc la séparation des faisceaux est ainsi simplifiée. L’ouverture 8 peut être au moins en partie entourée, et de préférence délimitée, par le corps 5b du module de séparation 5.

L’ouverture 8 peut être configurée de sorte que le premier faisceau 1 passe dans l’espace définit par l’ouverture 8. On comprend donc que le premier faisceau 1 passe à travers le module de séparation 5 sans être en contact avec ce module de séparation 5. Selon un exemple, le module de séparation 5 est positionné dans le dispositif d’aiguillage de sorte que l’ouverture 8 forme un passage aligné avec la direction de propagation du faisceau lumineux que l’ouverture laisse passer. De façon équivalente, le passage formé par l’ouverture 8 est disposé sur le trajet optique du faisceau lumineux que l’ouverture 8 laisse passer.

Selon un exemple avantageux, l’ouverture 8 du module optique de séparation de faisceaux 5 est un trou, c’est-à-dire une ouverture 8 dont le pourtour est fermé. Comme illustré enFIG. 8, le trou 8 peut avantageusement être centré sur la direction de propagation du faisceau lumineux passant par le trou 8, et notamment le premier faisceau 1. Le trou 8 peut être entièrement entouré, et de préférence délimité, par le corps 5b du module de séparation 5. Ainsi, on comprend que si le satellite tourne, le dispositif d’aiguillage peut tourner en rotation autour de la direction de propagation du faisceau passant par l’ouverture 8. Lorsque l’ouverture 8 est un trou entouré par le corps 5b du module de séparation 5, il est possible de s’affranchir de cette rotation. Le module de séparation 5 tournant autour d’un axe sensiblement confondu avec la direction de propagation du premier faisceau 1 passant par le trou 8, une déviation du deuxième faisceau 2 pourra être faite quelle que soit la position en rotation du module de séparation 5.

De préférence, le trou présente une symétrie de révolution autour d’un axe 8a, cet axe 8a étant sensiblement confondu avec la direction de propagation du faisceau lumineux passant par le trou 8, et notamment le premier faisceau 1. Le trou 8 peut former un passage de section circulaire, carré, rectangulaire ou ovale configuré de manière que les faisceaux ne soient pas en contact avec le module de séparation 5 lorsqu’il passe dans l’espace où est positionné le module de séparation 5.

L’ouverture 8 peut être réalisée par usinage mécanique, par usinage chimique ou par usinage laser. Le module de séparation de faisceau 5 est ainsi simple à fabriquer, ce qui réduit le coût du dispositif et du procédé d’aiguillage.

Avantageusement, le corps 5b du module optique de séparation de faisceaux 5 est un miroir. Le miroir en question comprend l’ouverture 8. De préférence, l’ouverture 8 est un trou.

Selon un exemple illustré par laFIG. 9, l’ouverture 8 peut ne pas présenter un pourtour fermé. L’ouverture 8 peut être un évidement dans le corps 5b du module de séparation 5, l’évidement débouchant sur au moins l’un des bords du corps 5b du module de séparation 5. Le module de séparation de faisceau 5 peut par exemple être en forme de U. De cette manière, lorsque le module de séparation de faisceaux 5 laisse passer le premier faisceau lumineux 1, le premier faisceau lumineux 1 passe par la zone entourée partiellement par le U. Le module de séparation 5 peut alors être orienté de sorte que le deuxième faisceau 2 soit dévié par le corps 5b du module de séparation 5.

Du fait des dimensions des faisceaux lumineux en orbite GEO, qui sont typiquement compris entre 0,5 mm et 20 mm, les composants optiques du dispositif de séparation et d’aiguillage sont configurés, et notamment dimensionnés, pour agir sur des faisceaux de diamètre de l’ordre du millimètre, et plus particulièrement des faisceaux de diamètre compris entre 0,5 mm et 20 mm. Par exemple, l’ouverture 8 peut être dimensionnée de façon à présenter une section sensiblement perpendiculaire à la direction de propagation du faisceau, d’aire supérieure à au moins une, de préférence au moins deux, et de préférence au moins trois fois la taille du faisceau passant par l’ouverture 8. Dans cette section, l’ouverture 8 peut présenter une plus petite dimension, par exemple un diamètre, comprise entre 0,5 mm et 50 mm. L’ouverture 8 peut également être configurée de manière qu’elle ait la taille minimale lui permettant de laisser passer sans être en contact avec le premier faisceau lumineux 1. Par exemple, l’ouverture 8 peut pour cela présenter un pourtour sensiblement circulaire. Par ailleurs, l’ouverture 8 peut avoir une taille définie de manière à prendre en compte les problématiques de tolérance de fabrication, d’alignement et de variation lors de l’utilisation. Ainsi, la taille de l’ouverture 8 peut correspondre à la taille minimale lui permettant de laisser passer les faisceaux sans être en contact avec à laquelle est ajoutée 30% à 40% de cette taille minimale.

Selon un autre exemple illustré par laFIG. 10, le corps 5b du module de séparation 5 peut présenter une forme sans ouverture, par exemple une forme demi-sphérique ou rectangulaire. Le module de séparation 5 peut alors être disposé sur le trajet optique des premier 1 et deuxième 2 faisceaux de sorte que le premier faisceau 1 passe à côté du corps 5b sans être en contact avec ce corps 5b. Le deuxième faisceau 2 peut être incident sur le corps 5b et donc être dévié.

Selon un exemple préféré, le module de séparation 5 peut comprendre un miroir percé. Ainsi, le premier faisceau 1 passe dans le trou, et le deuxième faisceau 2 est dévié par réflexion sur le miroir. La séparation et l’aiguillage des premier 1 et deuxième 2 faisceaux est ainsi fiabilisée et simplifiée.

Selon un exemple possible, le corps 5b du module de séparation 5 est à base de, et de préférence constitué de, l’un des matériaux suivants : du verre, du cristal, du métal et de la céramique. Le corps 5b du module de séparation 5 peut être au moins en partie recouvert par un revêtement configuré pour dévier le deuxième faisceau 2 par réflexion.

Le module de séparation 5 peut comprendre un filtre dichroïque percé. Ainsi, le trou 8 dans le filtre dichroïque permet le passage du premier faisceau 1, et le deuxième faisceau 2 est dévié par le filtre dichroïque en fonction de sa longueur d’onde.

Le dispositif d’aiguillage et de séparation peut en outre comprendre des modules optiques d’orientation des premier 1 et deuxième 2 faisceaux. Par exemple, le dispositif d’aiguillage comprend en outre :

• Un premier miroir orientable, dit « miroir de pointé local » 11d. Le miroir 11d est configuré pour réceptionner et donner une direction voulue à un des faisceaux, et de préférence au deuxième faisceau lumineux 2 provenant de la Terre,
• un deuxième miroir orientable, dit « miroir de pointé global » 11e. Le miroir 11e est configuré pour réceptionner et donner une direction voulue au premier faisceau lumineux 1 devant être dirigé vers la Terre et au deuxième faisceau lumineux 2 provenant de la Terre et
• un module optique d’imagerie pupillaire 10.

Le miroir de pointé local 11d est donc disposé sur le trajet optique du deuxième faisceau lumineux 2, et le miroir de point global 11e sur le trajet optique des premier 1 et deuxième 2 faisceaux lumineux.

Le miroir de pointé local 11d, le miroir de pointé global 11e et le module optique d’imagerie pupillaire 10 sont configurés, et de préférence sont positionnés de sorte que le miroir de pointé local 11d et le miroir de pointé global 11e sont l’image l’un de l’autre. L’homme du métier est à même d’identifier les architectures possibles pour obtenir cette relation de conjugaison.

Les deux miroirs, global 11e et local 11d, sont configurés pour gérer de manière indépendante les premier 1 et deuxième 2 faisceaux. L’imagerie pupillaire maintient, au niveau des miroirs orientables, confondues avec les plans pupillaires du dispositif, la position transversale des faisceaux 1,2 quelles que soit les combinaisons angulaires des deux miroirs. Cela réduit significativement les pertes de couplage pouvant être occasionnées par un tel déplacement, comme détaillé par la suite.

Afin de séparer les premier 1 et deuxième 2 faisceaux entre les miroirs local 11d et global 11e, le module optique de séparation de faisceaux 5 peut être positionné entre le miroir de pointé local 11d et le miroir de pointé global 11e (comme vu en figures 4 et 5 par exemple). Ainsi, le miroir de pointé global 11e gère les deux faisceaux 1, 2, alors que le miroir de pointé local 11d n’oriente que le deuxième faisceau 2.

Le module optique d’imagerie pupillaire 10 peut comprendre deux lentilles, une deuxième lentille 10a et une troisième lentille 10b (figure 4). La lentille 10a est positionnée sur le trajet du premier faisceau lumineux 1. La lentille 10b est positionnée sur le trajet du deuxième faisceau lumineux 2. La lentille 10b permet notamment de fixer la position transversale du deuxième faisceau lumineux 2 voulue. La lentille 10a permet notamment de fixer la position transversale du premier faisceau lumineux 1 voulue.

Le module optique d’imagerie pupillaire 10 permet de maintenir la position transversale des faisceaux 1,2 et notamment d’éviter qu’un mouvement du miroir de pointé global 11e ou du miroir de pointé local 11d ne génère un déplacement du faisceau. Plus précisément, un mouvement du miroir global 11e génère forcément un mouvement latéral sur le miroir local 11d. En effet, étant donné que le miroir local 11d ne peut pas rectifier un défaut de position transverse (alors qu’il peut rectifier un défaut d’orientation), un mouvement du miroir global 11e entraine forcément un déplacement transverse du faisceau reçu (le deuxième faisceau 2) qui ne peut être corrigé par le positionnement du miroir local 11d. Le module optique d’imagerie pupillaire 10 permet de remédier à ce problème. Pour cela, le troisième miroir 11a et le quatrième miroir 11b couplées aux lentilles 10a, 10b du module optique d’imagerie pupillaire relient le miroir de pointé local 11d et le miroir de pointé global 11e de manière qu’ils soient l’image l’un de l’autre. Ainsi, au niveau des miroirs orientables, confondues avec les plans pupillaires du dispositif, lors d’un déplacement (en position transversale et en angle) du miroir global 11e, une correction angulaire réalisée par le miroir local 11d remet le faisceau dans la bonne direction sans qu’il soit déplacé transversalement. On comprend donc que les pertes de couplage peuvent être réduites.

Selon un exemple avantageux, le dispositif d’aiguillage comprend en outre un module de liaison 11ab (figures 4 et 5). Le module de liaison 11ab est configuré pour séparer en deux étages 11ab1, 11ab2 le trajet des premier 1 et deuxième 2 faisceaux, les premier 1 et deuxième 2 faisceaux présentant des diamètres distincts entre ces deux étages 11ab1, 11ab2. Les deux étages 11ab1, 11ab2 permettent la séparation de la partie PAT (Pointing And Tracking) sur l’étage supérieur 11ab1, traditionnellement traitée par le concepteur du satellite, et la partie aiguillage des faisceaux et connexion avec les fibres sur l’étage inférieur 11ab2, traditionnellement traitée par le fabriquant du terminal. Le module de liaison 11ab permet de modifier la taille des faisceaux et ainsi de conserver une taille habituelle pour le PAT et de réduire le diamètre pour la partie aiguillage. Ainsi, selon cet exemple, les collimateurs à fibre se situent avant la lentille 10a selon le sens de propagation du premier faisceau lumineux 1 et après le miroir local 11d selon le sens de propagation du deuxième faisceau lumineux 2. Le télescope se situe avant le miroir global 11e selon le sens de propagation du deuxième faisceau lumineux 2.

Pour cela, le module optique 11ab comprend un troisième miroir 11a et un quatrième miroir 11b. Le troisième miroir 11a peut être configuré pour réceptionner et diminuer le diamètre (en le faisant converger) du deuxième faisceau lumineux 2 reçu depuis la Terre. Le quatrième miroir 11b peut être configuré pour réceptionner et augmenter le diamètre du premier faisceau lumineux 1 envoyé vers la Terre (en le faisant diverger). De préférence, le troisième miroir 11a, le quatrième miroir 11b et le télescope 7 forment le composant optique focalisant 3 (tel qu'illustré enFIG. 4).

Sur laFIG. 4sont représentés le premier ensemble 13 et le deuxième ensemble 14. Le premier ensemble 13 et le deuxième ensemble 14 sont disposés respectivement dans les première 17 et deuxième 18 zones. Le premier ensemble 13 est configuré pour faire l’interface entre le module de liaison 11ab et le télescope 7. Le premier ensemble est typiquement dédié à des fonctions de métrologie, tel que du suivi de faisceau. Le premier ensemble 13 peut être appelé « ensemble d’interface télescope ». Typiquement, dans le premier ensemble 13, les faisceaux peuvent avoir un diamètre ayant une valeur comprise entre 10 mm et 20 mm.

Le deuxième ensemble 14 est configuré pour aiguiller les faisceaux entre le module de liaison 11ab et les fibres optiques. Le deuxième ensemble 14 peut être appelé « ensemble d’aiguillage ». Typiquement, dans le deuxième ensemble 14, les faisceaux peuvent avoir un diamètre ayant une valeur inférieure à 1 mm.

L’ensemble d’aiguillage 14 et l’ensemble d’interface 13 peuvent être au moins en partie superposés, pour former un premier étage et un deuxième étage au moins en partie superposés. Le module de liaison 11ab peut alors être considéré comme un module ascenseur. L’avantage de cette configuration est de permettre un gain en compacité. En effet, l’espace disponible est souvent limité dans les terminaux optiques.

En alternative, l’ensemble d’aiguillage et l’ensemble d’interface peuvent être sur le même étage, par exemple dans la continuité l’un de l’autre.

Dans le cadre de la présente demande, on désigne de façon non limitative ces ensembles par le terme d’étage, le premier ensemble 13 correspondant au premier étage, le deuxième ensemble 14 correspondant au deuxième étage.

Le premier ensemble 13 peut comprendre le miroir de pointé global 11e.

Le deuxième ensemble 14 peut comprendre le miroir de pointé local 11d, le cinquième miroir 11c, la deuxième lentille 10a, la troisième lentille 10b et le module optique de séparation de faisceaux 5.

Le deuxième ensemble peut comprendre le miroir de pointé local 11d, le cinquième miroir 11c, la deuxième lentille 10a, la troisième lentille 10b, le module optique de séparation de faisceaux 5, le collimateur 15 et la zone de connexion avec les fibres optiques 16.

Le troisième miroir peut être convergent et le quatrième miroir peut être divergent.

Notons qu’on peut prévoir d’utiliser pour le module de liaison 11ab deux miroirs convergents. Cela génère toutefois un point focal entre les deux miroirs qui devrait être évité en raison des niveaux de puissance optique des faisceaux, et notamment du premier faisceau 1. Cependant, étant donné que le système est prévu pour fonctionner dans le vide et qu’il n'y a pas de risque de formation d’un plasma dans l'air par focalisation, cet inconvénient est limité. Ainsi, un module de liaison 11ab formé de deux miroirs convergents pourra être utilisé pour générer un point de focalisation entre les deux miroirs qui pourra être utilisé comme point de séparation des faisceaux 1 et 2 par le module de séparation de faisceau. Dans ce cas, le e module de liaison est un vrai système afocal et une lentille de re-collimation permettant de compléter le train optique pour que le module de liaison soit afocal n’est alors plus utile. Au niveau du point de focalisation entre les deux miroirs, les points des faisceaux sont alors 3 à 4 fois plus petit que dans la configuration classique (c’est-à-dire dans la configuration où le module de liaison est composé d’un miroir convergent et d’un miroir divergent), ce qui peut en outre rendre plus complexe la fabrication du module de séparation de faisceau, et notamment du miroir percé.

Selon un exemple, le module d’imagerie pupillaire comprend au moins une lentille.

Selon un exemple, le module d’imagerie pupillaire et le module de liaison sont réalisés par les mêmes composants optiques. Plus particulièrement, selon exemple, le module d’imagerie pupillaire et le module de liaison comprennent le troisième miroir et le quatrième miroir, et éventuellement au moins une lentille.

De façon additionnelle, selon un exemple, le module d’imagerie pupillaire est distinct du module de liaison et le module d’imagerie pupillaire comprend au moins une lentille.

Lorsque le module de liaison est formé de deux miroirs convergents (au lieu d’un miroir convergent et d’un miroir divergent), la fonction d’imagerie pupillaire peut être réalisée par l’ensemble formé par le télescope et le module de liaison. Le point focal est situé entre les deux miroirs, à l’endroit où peut être situé le miroir percé pour séparer les deux faisceaux 1 et 2. Il est alors souhaitable de positionner une optique de puissance de chaque côté du point de focalisation où se trouve le module de séparation de faisceau. Un cinquième miroir 11c peut donc servir d’optique d’imagerie pupillaire. La configuration où le module de liaison est formé par deux miroirs convergents n’est pas la configuration préférée car elle place un nombre important de fonctions et donc de contraintes sur les miroirs du module de liaison.

Dans le cas où le module de liaison est formé d’un miroir convergent et d’un miroir divergent, l’ensemble formé par le télescope et le module de liaison ne sont en effet à eux seuls pas capables de réaliser la fonction d’imagerie pupillaire. Dans le cas, le point focal est en dehors du module de liaison et il est souhaitable une lentille ou une optique de puissance au niveau de ce point focal.

Le troisième miroir 11a et le quatrième miroir 11b peuvent décrire une parabole hors axe.

De préférence, le module de liaison 11ab est positionné entre le module optique de séparation de faisceau 5 et le miroir de pointé global 11e. Le module optique d’imagerie pupillaire 10 et le module de liaison 11ab sont configurés, et de préférence positionnés, de sorte que le miroir de pointé local 11d et le miroir de pointé global 11e sont l’image l’un de l’autre.

Typiquement, le premier étage 11ab1 peut manipuler des diamètres de faisceaux de l’ordre de 10 mm alors que le deuxième étage 11ab2 peut manipuler des diamètres de faisceaux de l’ordre du 1 mm. Le système formé des miroirs 11a et 11b du module de liaison (qui possède une focale résiduelle) peut être sélectionné de manière qu’il permette d’augmenter ou de diminuer la taille des faisceaux afin d’obtenir le diamètre souhaité des faisceaux, typiquement une augmentation ou une diminution comprise entre 5 et 10.

Avantageusement, le dispositif d’aiguillage peut comprendre un cinquième miroir 11c. Le cinquième miroir 11c a pour fonction de réceptionner le deuxième faisceau lumineux 2 (après qu’il a été réfléchi par le quatrième miroir 11b) pour le réfléchir en le dirigeant vers le module de séparation 5. Le cinquième miroir 11c a également pour fonction de réceptionner le premier faisceau lumineux 1 (après qu’il est passé à proximité du module d’aiguillage 5) pour le réfléchir en le dirigent vers le quatrième miroir 11b. Le cinquième miroir 11c peut donc être utilisé pour des problématiques d’alignement et de réglage.

Selon un exemple illustré par laFIG. 6, le miroir 11a et le miroir de pointé global 11e sont sur l’étage supérieur 11ab1. Le quatrième miroir 11b, le miroir de pointé local 11d, le cinquième miroir 11c, le module d’imagerie pupillaire 10 et le module de séparation 5 sont sur l’étage inférieur 11ab2.

Concernant le module d’imagerie pupillaire 10, la deuxième lentille 10a peut être positionnée de manière que le premier faisceau lumineux 1 traverse la deuxième lentille 10a avant d’avoir atteint le module de séparation 5, selon le sens de propagation du premier faisceau 1 dans le dispositif. La troisième lentille 10b peut être positionnée de manière que le deuxième faisceau lumineux 2 traverse la troisième lentille 10b après avoir atteint le module d’aiguillage 5, selon le sens de propagation du deuxième faisceau 2 dans le dispositif.

Le quatrième miroir de 11b (situé sur l’étage inférieur 11ab2) peut être positionné de manière qu’il réfléchisse le premier faisceau lumineux 1 vers le troisième miroir (du module de liaison) 11a (situé sur l’étage supérieur 11ab1) après qu’il a été réfléchi par un cinquième miroir 11c et de manière qu’il réfléchisse le deuxième faisceau lumineux 2 après qu’il a été réfléchi par le troisième miroir (du module de liaison) 11a (situé sur l’étage supérieur 11ab1).

Le cinquième miroir 11c peut être positionné de manière qu’il réfléchisse le premier faisceau lumineux 1 avant qu’il ait été réfléchi par le quatrième miroir (du module de liaison) 11b (situé sur l’étage inférieur 11ab2) et de manière qu’il réfléchisse le deuxième faisceau lumineux 2 après qu’il a été réfléchi par le quatrième miroir (du module de liaison) 11b (situé sur l’étage inférieur 11ab2).

Le module optique 5 peut être positionné de manière que le deuxième faisceau lumineux 2 atteigne le module optique 5 après avoir atteint le cinquième miroir 11c et de manière que le premier faisceau lumineux 1 atteigne le module optique 5 avant d’avoir atteint le cinquième miroir 11c.

Le miroir 11d peut être positionné de manière qu’il réfléchisse le deuxième faisceau lumineux 2 après qu’il a atteint la troisième lentille 10b module d’imagerie pupillaire 10.

Avantageusement, l’invention décrit un ensemble d’aiguillage comprenant le dispositif d’aiguillage et un télescope 7 de satellite. De préférence, le télescope 7 est un télescope de satellite spatial géostationnaire. La pupille 7a peut être la pupille de sortie du télescope 7. Le grossissement du télescope peut être typiquement de 50.

Dans le cas où le composant optique focalisant 3 est une lentille, cette lentille peut être positionnée entre le module optique 5 et le miroir 11c.

A la lecture de ce qui précède, on comprend que l’invention décrit un procédé d’aiguillage pour télescope de satellite spatial géostationnaire, d’un premier faisceau lumineux 1 envoyé vers la Terre depuis l’orbite GEO et d’un deuxième faisceau lumineux 2 réceptionné depuis la Terre et provenant de l’orbite GEO. Le procédé d’aiguillage comprend notamment :

• Une mise à disposition du dispositif d’aiguillage précédemment décrit,
• Un positionnement du module de séparation 5, dans un plan 4 proche ou confondu avec le plan image 3a du composant optique focalisant 3, de sorte que l’image du premier faisceau lumineux 1 et l’image du deuxième faisceau lumineux 2 par le composant optique focalisant 3 (l’objet étant la Terre qui est positionné à l’infini), soit distincte dans ce plan 4. En raison de l’angle de pointage avant α, l’image du premier faisceau lumineux 1 est distincte de l’image du deuxième faisceau lumineux 2,
• Suite à la formation desdites images, une séparation au niveau dudit plan 4, par le module de séparation 5, du premier faisceau lumineux 1 et du deuxième faisceau lumineux 2 est réalisée.

Le procédé peut comprendre toute étape permettant la mise en œuvre ou résultant des caractéristiques du dispositif d’aiguillage. Par exemple, la séparation de faisceaux est de préférence faite par réflexion sur un miroir d’un des faisceaux lumineux, et de préférence le deuxième faisceau 2.

Selon un exemple préféré, dans le procédé d’aiguillage, le premier faisceau lumineux 1 et le deuxième faisceau lumineux 2 présentent chacun une gamme de valeurs de longueur d’onde pouvant se recouper au moins partiellement. Ainsi, la totalité de la bande C peut être utilisée pour l’émission de faisceaux et également pour la réception de faisceaux. Cela permet donc un gain en débit important.

Le procédé d’aiguillage peut comprendre une étape permettant de régler l’orientation du miroir de pointé global 11e et du miroir de pointé local 11d, dans le cas où les faisceaux lumineux 1, 2 auraient été décalés par rapport à la direction qu’ils devraient avoir pour se diriger vers le module de séparation 5. Le miroir de pointé global et le miroir de pointé local ont donc pour rôle d’ajuster finement la direction des faisceaux en fonction des conditions d’alignement du satellite avec la station sol.

Selon un exemple préféré, dans le procédé d’aiguillage, la puissance du premier faisceau lumineux 1 est comprise entre 1 W et 1000 W. De préférence, la puissance du premier faisceau lumineux 1 est comprise entre 5 W et 1000 W.

L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s’étend à tous les modes de réalisation couverts par l’invention. La présente invention ne se limite en effet pas aux exemples précédemment décrits. Bien d’autres variantes de réalisation sont possibles, par exemple par combinaison de caractéristiques précédemment décrites, sans sortir du cadre de l’invention. En outre, les caractéristiques décrites relativement à un aspect de l’invention peuvent être combinées à un autre aspect de l’invention.

Liste des références :
1. premier faisceau lumineux
2. deuxième faisceau lumineux
3. composant optique dit focalisant
3a. plan image
4. plan
5. module optique de séparation de faisceaux
5a. dioptre
7. télescope
7a. pupille
8. ouverture
8a. axe
10. module optique d’imagerie pupillaire
10a. deuxième lentille
10b. troisième lentille
11d. miroir de pointé local
11e. miroir de pointé global
11ab. module de liaison
11a. troisième miroir
11b. quatrième miroir
11ab1. étage supérieur
11ab2. étage inférieur
11c. cinquième miroir
12a. première face
12b. deuxième face
13. premier ensemble
14. deuxième ensemble
15. collimateur
16. zone de connexion avec les fibres optiques
17. première zone
18. deuxième zone
30. Terre
31. satellite
2θ. angle de divergence
α. angle de pointage avant
DistF. distance focale
D. diamètre de la pupille de sortie du télescope
t. tâche de diffraction
F1. flèche des signaux descendants
F2. flèche des signaux montants

Claims (15)

1. Dispositif d’aiguillage pour télescope de satellite spatial géostationnaire, d’un premier faisceau lumineux (1) transmis vers la Terre et d’un deuxième faisceau lumineux (2) reçu depuis la Terre comprenant un module optique de séparation de faisceaux (5) et caractérisé en ce que :

   • le dispositif d’aiguillage comprend un composant optique dit focalisant (3), configuré pour former, au niveau d’un plan (4), une image du premier faisceau lumineux (1) et une image du deuxième faisceau lumineux (2), l’image du premier faisceau lumineux (1) étant distincte de l’image du deuxième faisceau lumineux (2), et
   • le module optique de séparation de faisceaux (5) est positionné au niveau dudit plan (4) et présente une forme configurée de façon à laisser passer l’un parmi le premier faisceau lumineux (1) et le deuxième faisceau lumineux (2) sans être en contact avec ledit faisceau, et à dévier l’autre parmi le premier faisceau lumineux (1) et deuxième faisceau lumineux (2).
2. Dispositif d’aiguillage selon la revendication précédente comprenant en outre une pupille (7a) ayant un diamètre supérieur ou égal à 300 mm, de préférence supérieur ou égal à 350 mm et de préférence supérieur à 400 mm, la pupille (7a) étant la pupille de sortie d’un télescope (7), de préférence de satellite spatial géostationnaire.
3. Dispositif d’aiguillage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le module optique de séparation de faisceaux (5) est configuré pour réfléchir l’autre parmi le premier faisceau lumineux (1) et le deuxième faisceau lumineux (2).
4. Dispositif d’aiguillage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le module optique de séparation de faisceaux (5) comprend une ouverture (8) positionnée de sorte que l’un parmi le premier faisceau lumineux (1) et le deuxième faisceau lumineux (2) traverse par l’ouverture (8) le module optique de séparation de faisceaux (5), sans être en contact avec ledit module (5).
5. Dispositif d’aiguillage selon la revendication précédente dans lequel l’ouverture (8) du module optique de séparation de faisceaux (5) est un trou.
6. Dispositif d’aiguillage selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel le module optique de séparation de faisceaux (5) comprend un miroir, le miroir comprenant l’ouverture (8), de préférence le trou.
7. Dispositif d’aiguillage selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le module optique de séparation de faisceaux (5) est à base d’un matériau choisi parmi le groupe constitué de : du verre, du cristal, du métal et de la céramique.
8. Dispositif d’aiguillage selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre :

   • Un premier miroir orientable, dit « miroir de pointé local » (11d), configuré pour recevoir et orienter l’un parmi le premier faisceau lumineux (1) transmis vers la Terre et le deuxième faisceau lumineux (2) reçu depuis la Terre,
   • un deuxième miroir orientable, dit « miroir de pointé global » (11e), configuré pour recevoir et orienter le premier faisceau lumineux (1) transmis vers la Terre et le deuxième faisceau lumineux (2) reçu depuis la Terre,
   • un module optique dit « d’imagerie pupillaire » (10),

   dans lequel le miroir de pointé local (11d), le miroir de pointé global (11e) et le module optique d’imagerie pupillaire (10) sont configurés de sorte que le miroir de pointé local (11d) et le miroir de pointé global (11e) sont l’image l’un de l’autre, et
   le module optique de séparation de faisceaux (5) étant disposé entre le miroir de pointé local (11d) et le miroir de pointé global (11e) le long du trajet du deuxième faisceau lumineux (2).
9. Dispositif d’aiguillage selon la revendication précédente, comprenant en outre un module optique dit « module de liaison » (11ab) comprenant un troisième miroir (11a) et un quatrième miroir (11b) configurés ensemble pour recevoir et modifier le diamètre du premier faisceau lumineux (1) transmis vers la Terre et du deuxième faisceau lumineux (2) reçu depuis la Terre, le module de liaison (11ab) étant disposé entre le module optique de séparation de faisceau (5) et le miroir de pointé global (11e) selon le trajet du deuxième faisceau lumineux (2), le module optique d’imagerie pupillaire (10) et le module de liaison (11ab) étant configurés, avec le miroir de pointé local (11d) et le miroir de pointé global (11e) de sorte que le miroir de pointé local (11d) et le miroir de pointé global (11e) sont l’image l’un de l’autre.
10. Ensemble d’aiguillage comprenant le dispositif d’aiguillage selon l’une quelconque des revendications précédentes et un télescope (7) de satellite, de préférence de satellite spatial géostationnaire.
11. Procédé d’aiguillage pour télescope de satellite spatial géostationnaire, d’un premier faisceau lumineux (1) transmis vers la Terre et d’un deuxième faisceau lumineux (2) reçu depuis la Terre, comprenant :

    • Une fourniture d’un dispositif d’aiguillage selon l’une quelconque des revendications 1 à 9,
    • Une formation dans un plan (4) d’une image du premier faisceau lumineux (1) et d’une image du deuxième faisceau lumineux (2) par le composant optique focalisant (3), l’image du premier faisceau lumineux étant distincte de l’image du deuxième faisceau lumineux (2),
    • Suite à la formation desdites images, une séparation au niveau dudit plan, par le module optique de séparation de faisceaux (5), du premier faisceau lumineux (1) et du deuxième faisceau lumineux (2), la séparation comprenant une transmission de l’un parmi le premier faisceau lumineux (1) et le deuxième faisceau lumineux (2) sans que le module optique de séparation soit en contact avec ledit faisceau, et une déviation de l’autre parmi le premier faisceau lumineux (1) et deuxième faisceau lumineux (2).
12. Procédé d’aiguillage selon la revendication précédente dans lequel le premier faisceau lumineux (1) et le deuxième faisceau lumineux (2) présentent une gamme de valeurs de longueur d’onde se recoupant au moins partiellement.
13. Procédé d’aiguillage selon l’une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel le module optique de séparation de faisceaux (5) comprend un miroir, le miroir comprenant une ouverture (8), de préférence un trou, lors de la séparation du premier faisceau lumineux (1) et du deuxième faisceau lumineux (2), le module optique de séparation de faisceaux (5) transmet l’un parmi le premier faisceau lumineux (1) et le deuxième faisceau lumineux (2) par l’ouverture (8), et réfléchit par le miroir l’autre parmi le premier faisceau lumineux (1) et le deuxième faisceau lumineux (2).
14. Procédé d’aiguillage selon l’une quelconque des trois revendications précédentes, dans lequel, lors de la séparation desdits faisceaux, le premier faisceau lumineux (1) est transmis sans contact avec le module de séparation de faisceau (5), et le deuxième faisceau lumineux (2) est dévié.
15. Procédé d’aiguillage selon l’une quelconque des quatre revendications précédentes dans lequel la puissance du premier faisceau lumineux (1) est comprise entre 1 W et 1000 W, de préférence entre 5 W et 1000 W.