Interférométrie de speckle

Cette technique a été inventée dans les années 1970 pour pallier les insuffisances de l’holographie dans le domaine de l’interférométrie en ce qui concerne le milieu d’enregistrement (en général des plaques et films argen-tiques puis des films thermoplastiques). Contrairement à l’interférométrie holographique classique, l’interférométrie de speckle permet l’utilisation de caméras CCD pour calculer et visualiser le champ des déplacements d’un objet diffusant. Elle s’est notamment développée en Grande-Bretagne avec A.E. Ennos, J.A. Leendertz, J.N. Butters, J.M. Burch et E. Arnold (cf. références bibliographiques). Elle est très adaptée aux applications industrielles (appareils plus compacts et facilement transportables, coûts plus faibles, traitement numérique des données en temps quasi réel ...) et s’est donc beaucoup développée ces dernières années au point de remplacer progressivement les systèmes de contrôles non destructifs holographiques existant dans les grandes sociétés notamment, et cela malgré des performances qui sont loin d’égaler celles de l’interférométrie holographique comme la résolution spatiale, la taille de l’objet analysé et la possibilité d’avoir une image 3D de cet objet, par exemple.

Les caméras CCD ont une résolution faible (6 µm au mieux aujourd’hui) comparée à celle des plaques photographiques argentiques (une fraction de µm). Les franges d’interférence créées, comme en holographie, par la superposition de deux ondes cohérentes entre elles devront pouvoir être lues par la caméra électronique, ce qui impose un angle voisin de zéro entre les ondes et une exploitation de l’information différente de l’holographie. Car, en fait, on va exploiter numériquement directement les franges d’interférence alors qu’en holographie on utilise ces franges d’interférence enregistrées sur plaque ou film photographique pour restituer analogiquement l’onde objet.

Dans les deux cas, on effectuera des enregistrements pour au moins deux états différents de l’objet (à 2 instants différents) pour accéder à la mesure des déplacements subis par l’objet entre ces deux états. En interférométrie de speckle, on fera donc l’exploitation numérique des 2 systèmes de franges pour remonter aux déplacements. En interférométrie holographique, les ondes restituées correspondant aux 2 états de l’objet créent un système de franges d’interférence sur l’image lumineuse 3D de l’objet, franges qui caractérisent le champ des déplacements. Ce sont ces franges qu’il faudra exploiter numériquement pour remonter aux déplacements.

Cet article donne les bases de diverses techniques d’interférométrie de speckle utilisées actuellement dans l’industrie et montre précisément quelques exemples typiques d’applications.

Cet article est tiré pour l’essentiel de la référence [7]. Pour d’autres renseignements sur l’holographie de speckle, le lecteur pourra consulter les références [2] à [6].

Pour tous renseignements concernant l’interférométrie holographique classique, on se reportera à l’article Holographie optique Interférométrie holographique de cette même rubrique, référence [9], première partie de cette étude sur l’holographie interférométrique.