Transition Multi-Échelle entre régimes de polarisation de la Lumière diffuse – TraMEL

Optique statistique, optique électromagnétique

Commandes de matériels, recrutement d'un doctorant

Celles du projet tel que soumis-

néant à ce stade

La dépolarisation de la lumière constitue un verrou pour nombre d'applications photoniques, en particulier celles basées sur l'interférométrie de polarisation (microscopie, ellipsométrie, imagerie en milieu diffusant...). Nous venons d'établir un concept pour décrire la transition progressive de la lumière entre des régimes "totalement polarisé" et "totalement dépolarisé". Ce concept fait appel à une analyse multi-échelle de la dépolarisation en "régime spatial", intimement liée aux conditions d'expérience (ouverture angulaire et largeur de raie) et aux éléments diffusants (rugosités de surface, hétérogénéités de volume, centres diffusants...). Il s'agit maintenant de prédire et quantifier ce passage entre régimes extrêmes de façon exacte, en associant les formalismes de l'optique électromagnétique et de l'optique statistique. Cette prédiction doit être reliée à la microstructure des centres diffusants, pour révéler l'échelle à laquelle la notion de contraste interferométrique est recouvrée. Les résultats sont utilisés pour l'imagerie sélective, où l'on est capable d'effacer une scène (ex. diffusion de surface) au profit d'une autre (ex. diffusion de volume), voire de camoufler un objet avant de le révéler à l'aide d'une clé. Des modélisation et métrologie complexes sont mises en euvre pour atteindre ces résultats, grâce à une synergie entre 4 équipes de l'Institut Fresnel (métrologie, imagerie, méthode intégrale, éléments finis), une de l'ONERA (optique statistique) et une du LATP (mathématiques). Ce projet devrait ainsi relancer les techniques d'interférométrie de polarisation dans des situations extrêmes, grâce au contournement du phénomène de dépolarisation. A notre connaissance ces travaux sont entièrement originaux, tant au niveau des concepts que de la modélisation ou l'expérience. Les applications concernent l'imagerie, le transport, la sécurité ou la communication...