Reflectometrie optique coherente en milieu tres diffusant

Optical coherent reflectometry in highly scattering media

• Auteur / Autrice : Mathieu Poupardin
• Direction : Jean-Louis Meyzonnette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

L'utilisation d'une lumiere de basse energie comme rayonnement sonde pour l'examen de structure interne de milieu biologique commence a etre envisagee avec succes depuis une vingtaine d'annees. La perspective de la mise au point d'un systeme pouvant combiner des fonctions diagnostiques et therapeutiques seduit tout particulierement les praticiens. Jusqu'au debut des annees 1980 avant l'apparition de sources a semi-conducteur faiblement coherente temporellement il n'existait pas de methode optique de basse energie pour realiser en imagerie active une image de la structure interne de tissus biologiques avec une resolution satisfaisante. Ces milieux sont tres diffusant et l'essentiel de la lumiere qui y est injecte est rapidement devie de sa trajectoire par les collisions avec les diffuseurs les constituant. La difficulte de l'imagerie consiste a recueillir selectivement la lumiere non deviee par les diffusions. La reflectometrie optique coherente (roc) est une methode utilisant un filtrage coherent qui permet d'assurer une selection spatiale fine jusque a des profondeurs optiques importantes, fondee sur les proprietes de coherence spatiale de la lumiere utilisee. Une selection analogue a un filtrage temporel lui est associee car la source utilisee est egalement partiellement coherente temporellement. L'objet de cette these est d'ameliorer l'interpretation des images realisees par cette methode en approfondissant la comprehension de son fonctionnement et des effets de la perte partielle de coherence de la lumiere sonde au long de la propagation dans le tissu. Dans ce but, nous evaluons les performances theoriques de la roc puis nous etudions l'influence qu'ont sur elles les proprietes optiques du milieu tres diffusant explore. La mise en oeuvre experimentale d'un dispositif fonde sur la roc permet d'etablir en particulier que la roc parvient a realiser une image dans une dimension avec une resolution spatiale 15mx15m. Le milieu sonde peut atteindre une epaisseur equivalent theoriquement a 13,5 densites optiques, la source utilisee a une puissance de 5,5mw.