Éclairages tomographiques dynamiques
Mécanique des fluides - Visualisation par diffusion de la lumière

Les nappes dynamiques sont obtenues par balayage d’un faisceau laser focalisé grâce à un réflecteur tournant ou oscillant. L’utilisation de miroirs tournants constitue la méthode la plus simple, la moins onéreuse, mais présente peu de souplesse si l’on souhaite modifier fréquemment les paramètres de balayage (position moyenne et amplitude). Par ailleurs, elle est limitée à la réalisation de nappes planes. Les réflecteurs oscillants sont généralement mis en mouvement par des galvanomètres ferromagnétiques asservis : leur domaine d’intervention est plus vaste en raison de la facilité de réglage électrique des paramètres géométriques de la nappe, de la diversité des signaux de commande (forme et fréquence) (figure 8) et de la possibilité de générer des nappes tridimensionnelles, en associant un double déflecteur xy ; en revanche, les fréquences courantes de ces systèmes sont limitées à quelques centaines de hertz.

Dans tous les cas, la densité de puissance (en valeur moyenne) est plus homogène transversalement que dans le cas d’une nappe statique (figure 8b et c ). En revanche, l’utilisation des nappes dynamiques est indissociable de la présence de phénomènes stroboscopiques dus à l’interaction du balayage et des mouvements des traceurs. Le plus souvent, il est préférable de minimiser ces effets en optimisant la direction et la fréquence du balayage, ou en travaillant sur des phénomènes stationnaires ; mais il est possible également de les exploiter afin d’obtenir des informations quantitatives (voir ci-après oscilloscope optique). Un moyen efficace de s’éloigner des conditions d’une interaction stroboscopique consiste enfin à remplacer les dispositifs électromécaniques par des déviateurs acousto-optiques qui allient la rapidité (jusqu’à 50 kHz) à la facilité de réglage mais présentent un coût supérieur.

• Balayages périodiques

  Le signal de commande est généralement triangulaire afin d’assurer l’uniformité de la vitesse de translation du faisceau : dans ce cas, la variation transversale d’intensité lumineuse dans une section de la nappe est pratiquement négligeable, en valeur moyenne (figure 8c ). Le système de balayage peut toujours être associé...