Laboratoire d`Automatique et d`Informatique Industrielle de Lille

Titre : « Conception d'un filtre acoustooptique multifréquence à sélection de polarisation et compensation de
biréfringence. Application à l'imagerie hyperspectrale »
Directeur de thèse : Samuel Dupont
E-mail : [e-mail]
Co-directeur de thèse : Jean-Claude Kastelik
E-mail : [e-mail]
Laboratoire : IEMN DOAE Université de Valenciennes
Equipe : Composants et Systèmes Acousto-Optiques (CSAO) ; Groupe Opto
Descriptif :
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 à 4,5 microns. 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 acousto-optique 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.
Applications :
Un tel filtre de par son accordabilité sur une large gamme spectrale est destiné à 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 …
Collaboration : Société AA-Optoélectronique pour la réalisation du composant
Abstract:
The proposed study consists in the design and experimental validation of a specific bulk acousto-optic device for
spectral imaging. The acousto-optic material is the tellurium dioxide allowing tunability over a large optical
bandwidth. An original optical architecture will be considered based on two cascaded devices allowing the
compensation of the optical birefringence and the use of several simultaneous ultrasonic frequency carriers.