Article de référence | Réf : RE206 v1

Contexte
Contrôler la lumière à travers un milieu désordonné - Approche matricielle et applications

Auteur(s) : Sébastien POPOFF, Geoffroy LEROSEY, Sylvain GIGAN

Date de publication : 10 déc. 2011

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INTRODUCTION

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

Points clés

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]

http://www.institut-langevin.espci.fr/

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re206


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1. Contexte

La diffusion multiple a longtemps été considérée, en imagerie optique, comme une perturbation dont il fallait tenter de s'affranchir. Les techniques développées afin de regarder à travers des milieux diffusants consistaient à ne sélectionner que la faible portion d'onde qui n'a pas rencontré de diffuseur  : le balistique. Cette onde balistique ayant une trajectoire non perturbée, il est alors possible d'appliquer les transformations de l'optique géométrique pour reconstruire une image. De telles techniques trouvent leur limitation dans le fait que la fraction d'énergie balistique décroît exponentiellement avec l'épaisseur de milieu diffusant traversé, interdisant de fait l'imagerie en profondeur.

Dans la lignée de travaux réalisés en acoustique puis en électromagnétisme ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (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...

1 À lire également dans nos bases

KERN (M.) - Problèmes inverse. - [AF1380] 2010.

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2 Annuaire

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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