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Auteur(s)
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Paul SMIGIELSKI : Docteur ès sciences - Ingénieur de l’École supérieure d’optique (ESO) - Attaché à la Direction scientifique de l’Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis - Cofondateur d’HOLO 3 - Professeur conventionné à l’École nationale supérieure de physique de Strasbourg (ENSPS) - Université Louis-Pasteur de Strasbourg
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C‘est l’Anglais Dennis Gabor qui, en 1947, eut l’idée de l’holographie. À cette époque, il s’occupait de microscopie électronique et son rêve était d’observer la structure atomique dans ses trois dimensions. Mais l’imperfection des « lentilles » électroniques de ce temps-là avait pour conséquence de donner des images floues, rendant impossible l’observation de la structure. Cependant, les ondes électroniques qui avaient « rencontré » l’objet devaient, selon le principe de Huyghens, contenir toute l’information nécessaire à la visualisation de cet objet. Si on n’arrivait pas au but visé, c’est parce qu’on n’avait enregistré que la moitié seulement de l’information, c’est-à-dire l’amplitude des ondes. La phase de ces ondes était perdue par la nature même du procédé d’enregistrement photographique. C’est cette réflexion de Gabor qui fut le point de départ de son idée de l’hologramme. Pour enregistrer la phase des ondes ayant rencontré l’objet, il « suffirait » d’enregistrer les interférences entre ces ondes et une onde de référence simple provenant de la même source d’éclairage de l’objet. La photographie de ces interférences illuminée à l’aide de l’onde de référence seule permettrait, ensuite, de restituer les ondes objet. L’holographie était née.
Mais ce n’est qu’en 1962, soit deux ans après que l’Américain Maiman eut fait fonctionner le premier laser (un laser à rubis, en l’occurrence), que l’holographie prit son véritable essor avec l’enregistrement des premiers hologrammes d’objets tridimensionnels diffusant la lumière par les Américains Leith et Upatnieks et par le russe Dénisuyk, grâce à l’utilisation des premiers lasers à gaz (hélium-néon) à émission continue. Ces hologrammes, surtout ceux du Russe, ont donné lieu à ce qu’il convient d’appeler l’holographie image, connue du grand public par son côté spectaculaire (relief intégral saisissant des hologrammes géants). Mais ce côté spectaculaire a, dans une certaine mesure, contribué à donner une image de l’holographie éloignée des applications industrielles. Une application, relativement bien développée de l’holographie image aujourd’hui, est l’hologramme d’un type particulier utilisé sur les cartes bancaires, dont le but était de rendre la carte infalsifiable.L’utilisation de l’hologramme comme composant optique (miroir, lentille, réseau …) est sans doute aussi un des exemples prometteurs de l’holographie.
Dans cet article, nous allons traiter aussi bien les aspects physiques que théoriques de l’holographie optique en donnant ensuite un aperçu sur les applications.
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7. Conclusion
L’évolution de l’holographie image est essentiellement conditionnée par le milieu d’enregistrement, par la source de lumière cohérente et par le traitement numérique des images.
Le dialogue et le travail entre les chercheurs des universités, du CNRS, des instituts et les industriels permettent déjà de dégager les axes d’évolution souhaités : le temps quasi réel d’acquisition et de traitement des hologrammes, la compacité et la maniabilité des équipements à moindre coût, l’insensibilité à l’environnement, la possibilité d’enregistrer aussi bien des petits objets inaccessibles (endoscopie) que des objets de grande taille, la restitution des couleurs.
Des verrous technologiques existent, qui sauteront si les mentalités changent : il faut en quelque sorte entrer dans l’ère du photon. C’est un problème plus culturel que technologique.
Le verrou principal est le milieu d’enregistrement. L’idéal serait de disposer de milieux photosensibles de haute résolution spatiale (un micromètre ou moins) permettant l’enregistrement d’hologrammes en temps réel et leur exploitation immédiate. Un tel support photosensible, adressable, effaçable, révolutionnerait l’industrie, sans parler des autres secteurs ou l’holographie est (ou peut être) concernée. L’holographie numérique deviendrait alors une réalité avec des perspectives fantastiques. Des travaux sont déjà engagés dans cette voie dans les grands laboratoires.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - COLLIER (R.J.), BURCKHARDT (C.B.), LIN (L.H.) - Optical holography. - Academic Press, New York (1971).
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(2) - FRANÇON (M.) - Holographie. - Masson Éd., Paris (1969).
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(3) - GABOR (D.) - A new microscopic principle. - Nature 161, p. 777-778 (1948).
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(4) - LEITH (E.), UPATNIEKS (J.) - New technique in wavefront reconstruction. - J. Opt. Soc. Am. 51, p. 1469 (1961).
-
(5) - DENISYUK (Yu.N.) - On the reproduction of the properties of an object in the wavefield of the radiation scattered by it. - Dokl. AN SSSR 144, p. 1275-1276 (1962).
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(6) - KAKICHASHVILL (Sh.D.) - On the polarization recording of holograms. - Opt. Spektrosk. 33, p. 324-327 (1972)
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