Thèse soutenue

Mise en oeuvre de circuits intégrés dédiés à l'analyse des corrélations temporelles des tavelures optiques

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Auteur / Autrice : Kinia Barjean
Direction : Jean-Michel Tualle
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 30/03/2016
Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)
Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Sorbonne Paris Nord (Bobigny, Villetaneuse, Seine-Saint-Denis ; 1970-....)
Laboratoire : Laboratoire de physique des lasers (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)
Jury : Président / Présidente : Sylvain Gigan
Examinateurs / Examinatrices : Pierre Chavel, Olivier Gorceix
Rapporteurs / Rapporteuses : Anabela Da Silva, Gilles Sicard

Résumé

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Mise en oeuvre de circuits intégrés dédiés à l’analyse des corrélations temporelles des tavelures optiquesOn pourrait chercher à exploiter, à des fins de diagnostic médical, la forte pénétration au sein des tissus biologiques de la lumière située dans l’infrarouge proche. Cependant la nature diffusante des tissus brouille fortement l’information spatiale, et il faut mesurer plusieurs paramètres pour obtenir des informations pertinentes, avec par exemple des mesures résolues en temps, ou des mesures de corrélations de speckle. Ces dernières sont délicates de par le faible flux lumineux dans un grain de speckle et les temps de corrélations très courts observés avec les tissus. L’équipe d’optique en milieu aléatoire du Laboratoire de Physique des Lasers a développé, en collaboration avec l’Institut d’Electronique Fondamentale, un concept de circuit multipixels dédié à la détection et à l’analyse du speckle. Ce circuit traite individuellement différents grains de speckle en parallèle, et calcule en temps réel une grandeur moyenne sur l’ensemble des pixels, améliorant ainsi le rapport signal à bruit. Chaque pixel de détection est capable d’effectuer une détection synchrone du signal, et de calculer différentes corrélations temporelles. L’objectif de cette thèse était de caractériser une nouvelle génération de circuits, et de les mettre en oeuvre dans différentes expériences d’optique diffuse. Nous avons pu, au cours de ces travaux, mesurer les corrélations temporelles du speckle en fonction du temps de transit à travers 4cm de lait, et ce malgré la décorrélation très rapide observée dans ce cas. Nous avons également réalisé des expériences d’imagerie acousto-optique, en collaboration avec l’Institut Langevin, en développant un nouveau protocole de mesure adapté à notre technologie.