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Microscopie plénoptique et correction des aberrations des systèmes optiques

publié le , mis à jour le

Eric Lacot,
Olivier Hugon, Olivier Jacquin

Nous avons développé un nouveau type d’imageur plénoptique basé sur la technique d’imagerie LOFI (Laser Optical Feedback Imaging). Cet imageur présente l’avantage d’être auto-aligné, car le laser sert à la fois de source et de détecteur de photons. De plus, grâce à un effet d’amplification intra-cavité produit par la dynamique du laser associé à un marquage acoustique des photons réinjectés, ce dispositif possède une sensibilité ultime au photon unique. Cette sensibilité est nécessaire si l’on veut réaliser des images à travers des milieux diffusants. L’autre intérêt présenté par le caractère plénoptique de notre imageur, est qu’il permet d’obtenir simultanément une double information : la position et la direction de propagation des rayons lumineux. Cette propriété offre des possibilités inhabituelles, comme celle de conserver la résolution d’un objectif de microscope bien au-delà de sa distance de travail, ou encore de pouvoir corriger par un post-traitement numérique les aberrations causées par la traversée d’un milieu hétérogène. Le dispositif LOFI plénoptique semble donc idéal pour une imagerie en profondeur à travers des milieux complexes, tels que les milieux biologiques. Les performances très intéressantes de cette imageur sont cependant obtenues au prix d’un filtrage spatial très coûteux en photons et au prix d’une acquisition des images réalisée point par point, donc relativement lente.

  • W Glastre, O Hugon, O Jacquin, H Guillet de Chatellus, E Lacot. Plenoptic microscope based on laser optical feedback imaging (LOFI),
    IEEE Sensors Journal, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 750 (2014).
  • W. Glastre, O. Hugon, O. Jacquin, H. Guillet de Chatellus, E. Lacot, Demonstration of a plenoptic microscope based on Laser Optical Feedback Imaging , Opt. Exp. 21, 7294 (2013).
  • W. Glastre, O. Jacquin, O. Hugon, H. Guillet de Chatellus, E. Lacot, Deep and optically resolved imaging through scattering media by space-reversed propagation, Opt. Lett. 37, 4821 (2012).