Présentation
Auteur(s)
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Sébastien POPOFF : Doctorant - Université de Paris VII
-
Geoffroy LEROSEY : Chargé de recherches CNRS
-
Sylvain GIGAN : Maître de Conférences - École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielle ESPCI
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Lire l’articleINTRODUCTION
Résumé : Comprendre la propagation des ondes à travers un milieu diffusant désordonné est un défi important de la physique des ondes, en particulier pour les applications médicales. Un milieu qui diffuse de nombreuses fois les ondes, mélange l'information lumineuse de façon aléatoire et est considéré comme opaque. Néanmoins, dans un tel milieu, l'information n'est pas perdue. Nous présentons ici une méthode pour caractériser la réponse d'un milieu afin d'être capable de « voir » une image à travers un milieu opaque.
Mots-clés : Optique – Diffusion multiple – Milieux Complexes – Matrice de transmission – Matrices aléatoires – Problème inverse – Conjugaison de Phase
Domaine : Optique
Degré de diffusion de la technologie : Emergence I Croissance I Maturité
Technologies impliquées : Laser – Modulateur spatial de lumière
Domaines d'application : Imagerie médicale – Télécommunication
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Optics Valley
Centres de compétence : Institut Fresnel (Marseille) – Institut Langevin (Paris)
Industriels : Thalès – Imagine Optics
Autres acteurs dans le monde : Allard Pieter Mosk (University of Twente) –Changhuei Yang (California Institute of Technology) – Rafael Piestun (University of Colorado)
Contact : [email protected]
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3. Acquisition de la matrice de transmission
3.1 Montage expérimental
Le montage expérimental de la mesure de MT d'un milieu se divise en trois parties, une partie d'émission et de modulation, le milieu à étudier et une partie de mesure (3).
La partie d'émission et de modulation comprend le laser et le système de façonnage du front d'onde. Un faisceau laser vert (532 nm) est élargi et envoyé sur un SLM (Spatial Light Modulator). Le SLM est un écran à cristaux liquides qui permet, dans nos conditions d'expérience, de moduler la phase de l'onde indépendamment sur chacun de ses pixels avec une faible modulation résiduelle d'amplitude (inférieure à 10 %). Le faisceau est alors projeté sur la surface de l'échantillon de façon à ce qu'un pixel du SLM corresponde approximativement à un vecteur
entrant dans le milieu.
L'échantillon étudié est une couche opaque d'oxyde de zinc d'environ 80 µm d'épaisseur déposée sur une lame de verre. L'oxyde de zinc rentre dans la composition de certaines peintures blanches, lui donnant son opacité.
La partie de mesure est constituée d'une caméra CCD précédée d'un objectif de microscope qui assure la correspondance entre un pixel de la caméra et une composante
du champ de sortie du milieu.
3.2 Acquisition
Afin de reconstruire la MT du milieu, il est nécessaire pour une onde incidente donnée de mesurer la réponse du milieu, c'est-à-dire le champ optique résultant en sortie en amplitude et en phase.
Une caméra CCD, tout comme l'œil humain, n'est sensible qu'à l'intensité lumineuse. Nous perdons alors toute information sur la phase de l'onde. Il est classiquement possible de retrouver l'information de phase en faisant interférer le champ à mesurer avec une onde de référence connue, ce qui donne accès à la différence de phase entre...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - SHIRATORI (A.), OBARA (M.) - Photorefractive coherence-gated interferometry. - Review of Scientific Instruments, 69 : 3741, 1998.
-
(2) - WANG (L.), HO (P.P.), LIU (C.), ZHANG (G.), ALFANO (R.R.) - Ballistic 2-D imaging through scattering walls using an ultrafast optical Kerr gate. - Science, 253 (5021) : 769, 1991.
-
(3) - DERODE (A.), ROUX (Ph.), FINK (M.) - Robust acoustic time reversal with high-order multiple scattering. - Phys. Rev. Lett., 75 (23) : 4206–4209, Dec 1995.
-
(4) - LEROSEY (G.), DE ROSNY (J.), TOURIN (A.), DERODE (A.), MONTALDO (G.), FINK (M.) - Time reversal of electromagnetic waves. - Phys. Rev. Lett., 92 (19) : 193904, May 2004.
-
(5) - LEROSEY (G.), DE ROSNY (J.), TOURIN (A.), FINK (M.) - Focusing beyond the diffraction limit with far-field time reversal. - Science, 315 (5815) : 1120, 2007.
-
(6) - YAQOOB (Z.), PSALTIS (D.), FELD (M.S.),...
1 À lire également dans nos bases
KERN (M.) - Problèmes inverse. - [AF1380] 2010.
HAUT DE PAGE
Optics Valley
http://www.opticsvalley.org
Institut Fresnel (Marseille)
Institut Langevin (Paris)
http://www.institut_langevin_espci.fr
Thalès
http://www.thalesgroup.com
Imagine Optic's
http://www.imagine-optic.com
École Supérieure de Physique et de chimie industrielle ESPCI
http://www.espci.fr
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