Amplification parametrique optique en regime femtoseconde et tomographie optique coherente : deux methodes d'imagerie proche infrarouge dans des milieux diffusants

• Auteur / Autrice : Claude Doule
• Direction : Alain Brun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les travaux presentes dans ce memoire concernent l'imagerie par voie optique proche infrarouge dans un milieu qui diffuse la lumiere. L'application visee est une imagerie in vivo de l'interieur des tissus biologiques. Deux techniques experimentales differentes, operant en configuration de retrodiffusion, ont ete developpees. Leur principe commun est la selection temporelle de la lumiere revenant de l'objet eclaire. Pour la premiere technique, l'amplification parametrique optique en regime femtoseconde a permis la realisation d'une porte temporelle de 200 femtosecondes. Les images resolues temporellement sont obtenues a la cadence video, directement a deux dimensions. Le choix d'un accord de phase non colineaire de type ii permet a la fois l'optimisation de la resolution spatiale laterale et l'obtention des images resolues temporellement sur fond noir. Les performances de cette technique ont ete evaluees a travers differents milieux artificiels, liquides ou solides, qui diffusent plus ou moins fortement vers l'avant. Pour la seconde technique, une diode superluminescente remplace avantageusement la source laser femtoseconde de la technique precedente. C'est alors la faible longueur de coherence temporelle de la source lumineuse qui permet la selection temporelle du signal lumineux grace a une mesure interferometrique. Pour cette technique, connue sous le nom de tomographie optique coherente (oct), nous avons mis en uvre un systeme de detection heterodyne en modulant la phase du faisceau signal grace a l'effet electro-optique. Des images de tissus biologiques, acquises point par point, ont pu ainsi etre realisees : par exemple une coupe longitudinale d'un il de lapin et une image 2d, perpendiculairement a sa surface, d'un oignon.