Réaliser un chercheur laser

(difficulté: ** facile)

Sciences pour Tous vous propose la réalisation d'un chercheur laser pour télescope:

Le faisceau d'un pointeur laser vert suffisamment puissant (au moins 5 mW, si possible 15 mW), par nuit noire, même dans un ciel très pur, est visible (si l'observateur n'est pas trop éloigné du faisceau : quelques mètres) . Un tel pointeur coute autour de 10E et constitue un excellent outil pédagogique pour montrer les étoiles et les objets du ciel au public. Il est beaucoup plus précis et sa lumière pollue infiniment moins le ciel qu'une lampe de poche.


Nous avons souhaité utiliser ce pointeur fixé au télescope pour l'utiliser comme chercheur: par exemple, pour pointer M13 avec une monture  Dobson, on insère le pointeur laser dans son support, parallèle à l'axe optique et fixé sur le télescope, on allume le laser et, le nez en l'air, sans même regarder le télescope on oriente la monture d'une main pour pointer le faisceau précisément sur M13 et montrer au passage au public éventuel où se situe exactement l'objet à observer. Contrairement au chercheur ou au Telrad, le faisceau est visible par plusieurs personnes à la fois. Il ne reste plus qu'à éteindre le laser, mettre son oeil devant l'oculaire. La manipulation est simple et instantanée. Pas de problème de buée comme avec un Telrad. Beaucoup plus simple à utiliser qu'un chercheur et, encore une fois, un outil pédagogique irremplaçable.

On peut évidemment fixer d'une manière ou d'une autre le laser sur le télescope mais il est indispensable de prévoir un réglage deux axes pour aligner les axes optiques pointeur et télescope. D'autre part, vu le prix du pointeur laser il faut pouvoir l'insérer et le retirer facilement de son support pour l'utiliser, par exemple, dans un autre support identique sur un autre télescope. Enfin il faut pouvoir le maintenir allumé sans avoir à maintenir le bouton poussoir du pointeur pressé et sans faire bouger la monture.

Nous avons donc développé un support adéquat: à partir d'un profilé aluminium carré 30x30 épaisseur 2 assez courant, on débite un morceau de 150. On débite aussi un morceau de 150 d'un tube électrique gris électrique de d=16 intérieur, que l'on fend partiellement avec une scie à métaux puis avec la lame seule. Sur le profilé on perce 2 trous d=3 à 5.5 du bord et 10 de l'extrémité axe horizontal à l'avant, on perce 2 autres trous d=3 à 5.5 du bord et 10 de l'extrémité axe vertical à l'arrière. On fait passer dans ces trous des vis M3x30 et un bout d'entretoise filetée M3x5 collée à l'Araldite sur le tube électrique fendu. On rajoute des "boutons" de réglage collés et des écrous et contre-écrous. Une vis supplémentaire sur le dessus pour appuyer sur le bouton du pointeur en la faisant tourner. Enfin, 4 trous d=3 sur le fond et d=8 sur le dessus permettent, avec 4 vis à bois, la fixation sur le télescope et le passage du tournevis. Un gros trou supplémentaire pour voir si le pointeur est bien à sa place dans le support.

Détails sur les boutons de réglage: le bouton est collé sur la tête d'une vis M3x30 libre en rotation mais immobilisée en rotation d'un coté par la tête de la vis (et le bouton), de l'autre par un écrou contre-écrou. Une entretoise femelle filetée M3x6 est montée sur cette vis. Elle est collée (Araldite) sur le tube en plastique qui porte le laser ce qui l'immobilise en rotation. Elle se déplace en translation quand on fait tourner le bouton et la vis. Elle tord l'axe en plastique mais l'écart angulaire est faible. Une vis+bouton permet le réglage gauche-droite (à l'avant), une autre vis+bouton permet le réglage haut-bas (à l'arrière).

La réalisation ne nécessite qu'une perceuse, elle est simple mais demande un peu de soin et de précision.

A "Sciences pour Tous", nous en avons réalisé trois: un pour notre T600, un pour un 400 et un autre pour un 300 et le pointeur sert aussi à montrer au public, lors des soirées d'initiation que nous organisons régulièrement, les objets du ciel.

 

Photo du système:

3 chercheurs ont été réalisés, on devine la vis et l'écrou qui permettent de régler en X d'un coté et en Y de l'autre le tube plastique gris fendu. La vis munie d'un ressort permet d'allumer et d'éteindre le pointeur posé à coté.

 

Photo du système installé sur le télescope: (laser est allumé)

Le support est monté à coté du Telrad sur le télescope, pas très loin de l'oculaire à l'aide de 4 vis à bois. Une fois réglé, un quart de tour sur le "bouton" du dessus et le pointeur est allumé, un quart de tour dans l'autre sens et il s'éteint. On retire le pointeur laser de son support en le tirant vers l'arrière à l'aide du lacet fixé au pointeur.

Nous rappelons ici que même si la puissance du laser est limitée (15 mW) et que, malgré sa brillance apparente due au maximum de sensibilité de l'oeil humain dans le vert, ce pointeur n'est guère plus dangereux que les pointeurs rouge du commerce, il faut cependant éviter de le pointer dans les yeux ou de le confier à des enfants.

Pour information, il n'existe pas encore (en 2003) de diodes laser qui émettent dans le vert (les diodes laser émettent dans l'infra rouge, dans le rouge, le bleu et l'utra-violet mais pas encore dans le vert). Les pointeurs laser vert sont donc réalisés avec une diode laser de forte puissance dans l'infra rouge (1100 nm) munie d'un cristal non linéaire doubleur de fréquence, d'une cavité optique appropriée qui double la fréquence et divise donc la longueur d'onde par deux pour obtenir du vert à 550 nm. Un filtre en sortie supprime les infra rouges. Ce montage optique un peu complexe explique le prix (et la consommation) relativement élevés de ce type de pointeur. Il existe, à peu près au même prix deux modèles de pointeurs laser verts: continus et pulsés (les modèles "pulsés" permettent de dessiner des pointillés en le déplaçant rapidement).

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31/07/2017