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Imagerie de champs optiques vectoriels: la simplicité de l’ interférométrie à décalage latéral
La mesure de phase et de polarisation aux fréquences optiques est une tâche complexe, nécessitant généralement plusieurs acquisitions distinctes et des montages interférométriques délicats. Dans un récent article, des chercheurs de Paris et de Marseille proposent une solution d’ imagerie quantitative de champs optiques vectoriels – polarisation et front d’ onde – en une seule acquisition, reposant simplement sur l’ utilisation d’ un réseau de diffraction biréfringent placé devant une caméra. L’ instrument constitue une généralisation de l’ interférométrie à décalage latéral aux ondes vectorielles. Fonctionnant comme un interféromètre auto-référencé, il est plus robuste qu’ un système nécessitant un bras de référence externe et s’ avère compatible avec des sources à spectres larges ou peu cohérentes. L’ ensemble des informations de polarisation( paramètres de Stokes) et de phase spatiale( ou « front d’ onde ») est multiplexé spatialement dans un motif de franges au niveau de la caméra: la polarisation est encodée dans les
De gauche à droite, puis de haut en bas. 1. Photographie d’ un verre sous contrainte. 2. Schéma illustratif de l’ analyseur de front d’ onde polarimétrique. 3. Image de Stokes reconstruite, où l’ état de polarisation est encodé selon: teinte = azimut, saturation = taux de polarisation et luminosité = ellipticité. 4. Front d’ onde reconstruit.
motifs eux-mêmes tandis que leur déformation est proportionnelle au gradient du front d’ onde. Après un calibrage préalable de l’ instrument à l’ aide d’ au moins quatre faisceaux de référence, un traitement d’ image numérique permet de reconstruire cinq images: intensité, front d’ onde, taux de polarisation, azimut et ellipticité de polarisation. Les auteurs démontrent le caractère quantitatif et haute-résolution de la méthode sur des mires biréfringentes calibrées. Ils proposent aussi une caractérisation complète d’ un verre sous contrainte en retrouvant chemins optiques et carte d’ orientation des axes propres. Cet instrument ouvre de nombreuses perspectives en métrologie optique et laser, en optique adaptative, en microscopie cohérente ou de fluorescence, ainsi que pour le suivi en temps réel de procédés de fabrication et le contrôle qualité.
RÉFÉRENCE Baptiste Blochet, Grégoire Lelu, Miguel A. Alonso and Marc Guillon, " Quantitative polarimetric wavefront imaging," Optica 12, 907-913( 2025). https:// doi. org / 10.1364 / OPTICA. 542225
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