Cahier des charges techniques de la PUMA 50024 - Nouba

Cahier des charges techniques
de la PUMA 50024 pour la fourniture de
14 câbles de fibres MOS – Projet WEAVE
PRESENTATION DU GEPI
Le laboratoire Galaxies Etoiles, Physique et Instrumentation (GEPI) est un département de l'Observatoire de
Paris, une Unité Mixte de Recherche du CNRS et un laboratoire associé à l'Université Paris Diderot. Le GEPI
compte environ près 110 personnes tous statuts confondus (chercheurs, ingénieurs, administratifs et étudiants).
Le Pôle Instrumental du GEPI est une plateforme technologique mutualisée qui sert à tous les départements de
l'Observatoire de Paris. Dans le contexte du présent projet il est important de noter le savoir faire de cette entité
reconnu internationalement dans les domaines de l'optique, de la mécanique et de la gestion de projet.
Le Pôle a une expérience importante sur les spectrographes.
ARTICLE 1 : OBJET DU MARCHE
Le présent marché a pour objet la réalisation d'un système de fibres optiques appelé "câbles MOS" pour le
spectrographe multi-objet WEAVE du GEPI.
ARTICLE 2 : DESCRIPTION DU SYSTEME
WEAVE est un spectrographe multi-objet, qui permet d'obtenir les spectres d'environ 1 000 objets (étoiles ou
galaxies) distribués sur un champ d'environ trois degrés de diamètre. D'un point de vue fonctionnel, on peut
diviser WEAVE en 4 sous-systèmes : le correcteur de champ, le positionneur de fibres, le lien de fibres et le
spectrographe. Dans le consortium, le GEPI a la responsabilité du lien de fibres. Les fibres sont placées au foyer
primaire du télescope de 4.2 mètres de diamètre du William Herschel, situé sur l'île de La Palma aux Canaries
(Espagne). L'instrument est prévu d'être sur le ciel à l'horizon 2017-2018.
De manière à pouvoir satisfaire un grand nombre de programmes scientifiques, WEAVE est pourvu de 3 modes
et de fibres guides :
- MOS : lien composé 1000 fibres unitaires pour les 2 plaques focales, soit 2000 fibres pour l'étude
d'objets ponctuels comme les étoiles,
- mlFU : 20 liens composés de 37 fibres pour l'étude d'objets étendus comme les galaxies,
- LIFU : 1 lien fixe de 560 libres pour l'étude d'objets très étendus.
Le GEPI a la responsabilité de l'ensemble de ces liens fibrés et souhaite réaliser les câbles MOS en 2017 pour
des raisons de contraintes liées au projet.
ARTICLE 3 : DESCRIPTION DU PRODUIT
Chaque câble MOS, objet du marché, est constitué des éléments suivants fournis par l’acheteur: 24 prismes
lentillés, 24 boutons mécaniques, environ 33x24 mètres de fibre optique fabriquée par Molex (ex Polymicro
Technologies) de référence FBP 085/102/120 et une pièce terminale appelée « slitlet » dans laquelle est usinée
des V permettant d’accueillir les fibres optiques. La prestation demandée consiste en l’assemblage de ces
éléments ainsi que la fourniture d’éventuels autres composants permettant d’obtenir un câble dont le descriptif
est fourni ci-dessous et présentant les performances fournies ci-après. Le produit sera livré dans un emballage
réutilisable et pourra ainsi être acheminé en avion.
Chaque câble contient 24 fibres enfilées dans un système de tube comme défini schémad'uncâbledefibres
guidesFigure1. Une réunion de lancement se tiendra dès la notification du contrat. A l'issue de la réalisation,
une recette après tests sur banc de test au GEPI sera effectuée par le GEPI.
0,1 ±0
Slitlet
,03
m
Boitedejonction
27,
4 0/+0,
2
m
3, 5 0 /
+0
,2
m
2 0/+0,
24fibresoptiques+tube
6fibresoptiques+tube
Boitedejonction
1fibreoptique+tube
24
b
to
ou
ns
2
m
A chaque extrémité d’entrée des 24 fibres optiques sera collée une pièce mécanique appelée bouton. Sur ce
bouton sera ensuite collé le prisme de renvoi de 1,5 mm de côté (voir Figure2).
Figure 2: extrémité du câble coté entrée
Sur 2000 mm (voir Figure1:schémad'uncâbledefibresguidesFigure1) après le bouton, chacune des 24
fibres optiques sont insérées dans un câble de diamètre extérieur maximum de 0.5 mm. Ces 24 câbles se
rejoignent dans 4 boîtes de jonction 6 par 6. Chaque ensemble de 6 fibres est alors inséré dans un câble de 4 mm
maximum de diamètre et de 3,5 mètres de longueur jusqu’à une nouvelle boite de jonction. Les 24 fibres sont
alors insérées dans un câble de 4 mm maximum de diamètre et de 27.4 mètres de longueur. A l'extrémité du
câble, on trouve un second câble de 1.7 mm de diamètre maximum contenant les 24 fibres optiques unitaires sur
0.1 mètres. A l’extrémité de sortie, les fibres sont collées dans la « slitlet » (voir Figure3).
Couvercle
Fibresoptiques
Gaine
Base
Figure 3: extrémité du câble coté sortie
Aucun arrangement n'est requis pour les 24 fibres entre l'entrée et la sortie du câble. Toutefois les câbles devront
être repérés par une étiquette à définir. Le numéro de la fibre optique sera fonction de sa position dans la
« slitlet » de sortie.
Les opérations à la charge du titulaire sont :
- Fourniture des câbles hors fibres optiques (fournies par l’Observatoire de Paris),
- Fourniture des pièces mécaniques et éventuellement optique sauf la mécanique des boutons, les aimants, les
primes et les « slitlets » (fournis par l'Observatoire de Paris),
- Câblage,
- Montage des éclatements,
- Montage des « slitlets » de sortie,
- Montage des boutons,
- Polissage de toutes les extrémités des fibres optiques,
- Collage des prismes sur les boutons,
- Etiquetage simple des fibres optiques.
ARTICLE 4 : RECAPITULATIF DES BESOINS
Pour mener à bien cette fabrication, les besoins sont :
- La réalisation des 14 câbles complets de 24 fibres optiques,
- La création de fiche de caractérisation individuelle pour chaque câble.
ARTICLE 5 : CLAUSES TECHNIQUES
5.1. Spécifications photométriques
Aucun contrôle photométrique de grande précision ne sera effectué chez le titulaire. Cependant, lors des diverses
étapes de la fabrication, le titulaire s'assurera par un contrôle simple, qu'aucune fibre ne sera cassée ou très
fortement endommagée (la fibre est considérée inutilisable lorsque sa transmission est 30% inférieure à la
transmission moyenne des autres fibres du câble).
Les spécifications photométriques attendues sont décrites selon la courbe ci-dessous. Le collage du prisme et en
particulier son positionnement doivent être compatibles avec les performances de la figure ci-dessous.
TransmissionetFRD(ouvertureensorPeF/3.1)
100,0%
95,0%
90,0%
85,0%
80,0%
75,0%
70,0%
65,0%
60,0%
55,0%
50,0%
350
450
550
650
750
850
950
Longueurd'onde(nm)
De manière à limiter les contraintes sur les fibres, le choix et les quantités de colle autour des fibres sont
essentiels et à définir. Sachant que ces spécifications ne seront pas contrôlées par le titulaire, le contrôle final
s'effectuera au GEPI.
5.2. Spécification de longueur
Longueur totale du câble : 33 mètres ± 0.01mètre,
Longueur du tube depuis le bouton au 1er éclatement : 2 mètres 0/+0,2 mètre,
Longueur du tube du 1er éclatement au 2ème éclatement : 3,5 mètres 0/+0,2 mètre,
Longueur du tube du 2ème éclatement au tube avant la « slitlet » : 27,4 mètres 0/+0,2 mètre,
Longueur du dernier tube à la « slitlet » : 0,1 mètre ±0.03 mètre.
5.3. Spécification du polissage
Le polissage à la sortie du câble doit être assuré de sorte que la face polie conserve l’angle par rapport à l'axe
mécanique de la « slitlet » à 0.05° près. Coté bouton, le polissage moins critique doit éviter toute diffusion de la
lumière.
5.4. Traçabilité
De manière à connaître l'historique de chaque câble, chacun d'eux possédera une fiche notifiant le numéro des
éléments qui le composent, les problèmes rencontrés lors de la fabrication ainsi que ses performances.
Le titulaire devra donc assurer le suivi de ces fiches tout au long de la fabrication des torons de fibres.
5.5. Garantie
Dans l'année suivant la livraison, chacune des 24 voies optiques des 14 câbles devront conserver, d'une part, leur
transmission initiale (mesurée suite à la livraison) et, d'autre part, la dégradation d'ouverture en sortie des fibres.
Le titulaire du marché (noms et qualité du signataire ainsi que cachet commercial)