OPTRONIQUE & infrarouge DOSSIER
devant la taille des pixels. Elle a fait l’ objet néanmoins d’ une démonstration industrielle récente par la NASA et Leonardo DRS [ 2 ].
FILTRES INTÉGRÉS SUR PLAN FOCAL La solution technique en développement au CEA-Léti consiste à suspendre un filtre métallique fin au-dessus de chaque bolomètre( Figure 2c). Les filtres appartiennent à la famille des surfaces sélectives en fréquences( acronyme FSS en anglais) bien connue dans le domaine micro-onde pour les radars et les communications hertziennes. Des ouvertures résonantes quasipériodiques dans un film métallique constituent un filtre passe-bande à la longueur d’ onde de résonance( Figure 3). Dans notre cas, ces ouvertures sont des croix dont la longueur et la période sont dans la gamme de la demi-longueur d’ onde( 4-6 µ m). Ces motifs ont été choisis car ils sont non polarisés optiquement et ils permettent de définir une bande passante de l’ ordre de 2-3 µ m dans la gamme LWIR( 8-16 µ m). Ils sont définis avec une lithographie standard et peuvent varier pixel à pixel.
LUMINANCE ET THERMOGRAPHIE
Figure. Luminance spectrale de trois objets de températures et émissivités différentes mais présentant une luminance totale identique sur la bande 8-14 µ m.
La luminance propre d’ un objet à une température T est le produit de son émissivité ε et de la luminance du corps noir à la température T. Le corps noir est un objet théorique dont la luminance est donnée par la loi de Planck. L’ objet est donc caractérisé par deux grandeurs( T, ε). La Figure 5 présente la luminance spectrale de plusieurs objets d’ émissivité et de température très différentes. Une caméra infrarouge classique ne sera pas capable de distinguer ces objets car ils ont la même luminance totale sur la gamme 8-14 µ m. En revanche, une caméra multispectrale mesurant la luminance en plusieurs sous-parties de ce spectre permettra d’ estimer les paramètres( T, ε) de chaque objet, donc de fournir une mesure plus précise de la température et d’ estimer la nature du matériau. On parle alors de thermographie absolue et de séparation température-émissivité.
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