Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Sébastien POPOFF : Doctorant - Université de Paris VII
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Geoffroy LEROSEY : Chargé de recherches CNRS
-
Sylvain GIGAN : Maître de Conférences - École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielle ESPCI
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Lire l’articleINTRODUCTION
Résumé : Comprendre la propagation des ondes à travers un milieu diffusant désordonné est un défi important de la physique des ondes, en particulier pour les applications médicales. Un milieu qui diffuse de nombreuses fois les ondes, mélange l'information lumineuse de façon aléatoire et est considéré comme opaque. Néanmoins, dans un tel milieu, l'information n'est pas perdue. Nous présentons ici une méthode pour caractériser la réponse d'un milieu afin d'être capable de « voir » une image à travers un milieu opaque.
Mots-clés : Optique – Diffusion multiple – Milieux Complexes – Matrice de transmission – Matrices aléatoires – Problème inverse – Conjugaison de Phase
Domaine : Optique
Degré de diffusion de la technologie : Emergence I Croissance I Maturité
Technologies impliquées : Laser – Modulateur spatial de lumière
Domaines d'application : Imagerie médicale – Télécommunication
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Optics Valley
Centres de compétence : Institut Fresnel (Marseille) – Institut Langevin (Paris)
Industriels : Thalès – Imagine Optics
Autres acteurs dans le monde : Allard Pieter Mosk (University of Twente) –Changhuei Yang (California Institute of Technology) – Rafael Piestun (University of Colorado)
Contact : [email protected]
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Conclusion
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4. Applications
Le principal inconvénient d'un milieu diffusant dans les problèmes optiques est le fait qu'il n'y a pas de lien évident entre la forme de l'onde incidente et le champ optique en sortie. Un tel milieu a perdu en apparence la mémoire de l'onde incidente et il est quasiment impossible, sans données a priori sur le milieu, de transmettre de l'information d'un côté à l'autre de ce milieu.
Contrairement aux techniques d'optique classique, nous avons des données sur le milieu : la matrice de transmission. Transmettre de l'information d'un côté à l'autre revient soit à façonner l'onde en sortie (on se limite expérimentalement à la focalisation en un ou plusieurs points en sortie du milieu), soit à imager à travers le milieu. Trouver l'entrée connaissant la sortie ou trouver l'entrée à appliquer pour obtenir la sortie voulue sont deux problèmes rigoureusement similaires. Dans le cas général d'un système linéaire décrit par une matrice H connue mais bruitée, le problème inverse consiste à retrouver un vecteur inconnu A connaissant le produit HA. Plusieurs solutions sont envisageables pour résoudre un tel problème :
-
nous traitons dans un premier temps le cas de la focalisation en sortie du milieu par une technique de conjugaison de phase ;
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nous testons ensuite d'autres solutions aux problèmes inverses afin d'imager à travers le milieu.
4.1 Contrôle de l'onde en sortie : focalisation
Une figure de speckle généré par un milieu diffusant est une somme algébrique d'ondes élémentaires d'amplitudes et de phases aléatoires. Une idée pour augmenter l'énergie en un point de speckle serait de mettre en phase tout ou partie de ces contributions à l'endroit voulu afin de les y faire interférer constructivement. La conjugaison de phase est l'analogue monochromatique de la technique de retournement temporel utilisé en acoustique ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SHIRATORI (A.), OBARA (M.) - Photorefractive coherence-gated interferometry. - Review of Scientific Instruments, 69 : 3741, 1998.
-
(2) - WANG (L.), HO (P.P.), LIU (C.), ZHANG (G.), ALFANO (R.R.) - Ballistic 2-D imaging through scattering walls using an ultrafast optical Kerr gate. - Science, 253 (5021) : 769, 1991.
-
(3) - DERODE (A.), ROUX (Ph.), FINK (M.) - Robust acoustic time reversal with high-order multiple scattering. - Phys. Rev. Lett., 75 (23) : 4206–4209, Dec 1995.
-
(4) - LEROSEY (G.), DE ROSNY (J.), TOURIN (A.), DERODE (A.), MONTALDO (G.), FINK (M.) - Time reversal of electromagnetic waves. - Phys. Rev. Lett., 92 (19) : 193904, May 2004.
-
(5) - LEROSEY (G.), DE ROSNY (J.), TOURIN (A.), FINK (M.) - Focusing beyond the diffraction limit with far-field time reversal. - Science, 315 (5815) : 1120, 2007.
-
(6) - YAQOOB (Z.), PSALTIS (D.), FELD (M.S.),...
1 À lire également dans nos bases
KERN (M.) - Problèmes inverse. - [AF1380] 2010.
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Optics Valley
http://www.opticsvalley.org
Institut Fresnel (Marseille)
Institut Langevin (Paris)
http://www.institut_langevin_espci.fr
Thalès
http://www.thalesgroup.com
Imagine Optic's
http://www.imagine-optic.com
École Supérieure de Physique et de chimie industrielle ESPCI
http://www.espci.fr
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