« Conception d'un filtre acoustooptique multifréquence à sélection de polarisation et compensation de biréfringence. Application à l'imagerie hyperspectrale » Titre : Financement prévu : Recherche de financement en cours Cofinancement éventuel : (Co)-Directeur de thèse : Jean-Claude Kastelik E-mail : [email protected] Co-encadrant de thèse : Samuel Dupont E-mail : [email protected] Laboratoire : IEMN DOAE Université de Valenciennes Equipe : Composants et Systèmes acousto-optiques Group Opto Contexte scientifique : L’accordabilité de filtres optiques sur une large gamme spectrale est nécessaire pour une utilisation dans des systèmes de spectroscopie, d’imagerie hyperspectrale et polarimétrique pour lesquels les applications sont très nombreuses : domaine biomédical, industrie pharmaceutique, industrie agroalimentaire, détections de polluants, identification d’objets … Objectifs de la thèse : Le sujet concerne la conception, la réalisation et l’expérimentation d’un filtre acousto-optique hyperspectral accordable en longueurs d’onde et en résolution. Le matériau d’interaction considéré est le dioxyde de tellure pour ses propriétés acousto-optiques exceptionnelles sur une gamme de longueurs d’onde de 0,35 µm à 4,5 µm. Il est de plus disponible en grandes dimensions (25 mm par 25 mm) le rendant favorable pour la réalisation de composants à grande ouverture optique. L’interaction acoustooptique présente l’avantage, outre l’absence de parties mécaniques mobiles, d’une large plage d’accordabilité avec des temps de réponse très courts (quelques microsecondes), autorisant plusieurs modes d’analyse : multifréquences, balayage continu ou aléatoire. L’originalité du dispositif envisagé consiste en la mise en cascade de deux composants dans une architecture à compensation de biréfringence. La configuration d’interaction envisagée est de type anisotrope autorisant une extraction simultanée des 2 composantes de polarisations orthogonales du faisceau lumineux analysé traversant le cristal biréfringent. Les deux composants seront également équipés de réseaux de transducteurs Cette architecture inédite permettra une utilisation simultanée de plusieurs fréquences d’accord sélectionnant autant de bandes optiques avec des résolutions également accordables. Bibliographie : • • • • • • • • • J.C. Kastelik, S. Dupont, K. Yushkov, J. Gazalet “Frequency and angular bandwidth of acousto-optic deflectors with ultrasonic walk-off “ Ultrasonics, 53 (1), p. 219-224 (2013) M. Bürmen, F. Pernuš, and B. Likar, "Spectral Characterization of Near-Infrared Acousto-optic Tunable Filter Hyperspectral Imaging Systems Using Standard Calibration Materials," Appl. Spectrosc. 65, 393-401 (2011) Z. He, R. Shu and J. Y. Wang, "Imaging spectrometer based on AOTF and its prospects in deep-space exploration application", Proc. SPIE, 819625 (2011) N. Savage « Acousto-optic devices » Nature Photonics 4, 728-729 (2010) K. B. Yushkov, S. Dupont, J-C Kastelik, and V. B. Voloshinov, "Polarization-independent imaging with an acousto-optic tandem system," Opt. Lett. 35, 1416-1418 (2010) J. Ward, M. Farries, C. Pannell and E. Wachman, "An acousto-optic based hyperspectral imaging camera for security and defence applications", Proc. SPIE, 78350 (2010) J.C. Kastelik, K. Yushkov, S. Dupont, V. Voloshinov “Cascaded acousto-optical system forthe modulation of unpolarized light " Optics express 17(15) , p.12767 (2009) J.C Kastelik, H. Benaissa, S. Dupont, M. Pommeray “Acousto-optic tunable filter side-lobe reduction using double interaction “, Applied Optics, 48 (7), pp.C4-C10 (2009) V. B. Voloshinov and N. V. Polikarpova, "Acousto-optic investigation of propagation and reflection of acoustic waves in paratellurite crystal," Appl. Opt. 48, C55-C66 (2009) Profil du candidat souhaité : Optique, photonique, physique, électronique