Application du laser femtoseconde à l'imagerie de tissus biologiques en champ large

Application of femtosecond laser to wide-field imaging of biologiscal tissues

• Auteur / Autrice : Edouard Bordenave
• Direction : Claude Rullière
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques et de l'ingénieur. Laser et matière dense
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Faisceaux laser -- Diffusion

Impulsions laser ultra-brèves

Optique non linéaire

Imagerie (technique)

Résumé

Ce travail d'inscrit dans le contexte général de recherches sur l'imagerie optique in vivo en milieux diffusants et particulièrement dans les milieux biologiques. Dans ce but, trois méthodes expérimentales ont été développées, utilisant deux sources lasers infrarouges délivrant des impulsions ultracourtes entre 30 et 150 femtosecondes. Les trois techniques fournissent des images résolues en profondeur obtenues en configuration de rétrodiffusion, et elles ont aussi la particularité d'utiliser une acquisition bidimensionnelle ; aucun processus de balayage point par point de l'échantillon n'est alors requis. En conséquence, l'augmentation de la vitesse d'acquisition entraînera la possibilité de réaliser une imagerie entièrement in vivo. La première technique utilise les propriétés de faible cohérence temporelle d'une source laser impulsionnelle afin de réaliser des coupes transversales d'un échantillon biologique. Les deuxième et troisième techniques utilisent un laser femtoseconde amplifié afin de réaliser une porte optique temporelle ultrarapide par un processus non linéaire de génération de somme de fréquence. Nous montrerons notamment qu'à l'aide de la troisième technique il est possible de réaliser un "échographe optique" permettant d'obtenir des coupes longitudinales d'un tissu biologique in vivo en temps réel avec des résolutions supérieures à celles d'un échographe ultrasonore classique.