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Imagerie optique par synthèse d’ouverture

publié le , mis à jour le

Eric Lacot,
Olivier Jacquin, Olivier Hugon

Nous avons couplé, la grande simplicité de mise en œuvre et la grande sensibilité de l’imagerie laser à réinjection optique LOFI (Laser Optical Feedback Imaging) avec la haute résolution de l’imagerie à synthèse d’ouverture. Pour obtenir une image synthétisée, la cible est initialement scannée à 2D par un faisceau laser défocalisé et l’image finale (l’image super-résolue) est obtenue au moyen d’un filtrage adapté consistant en une refocalisation numérique.
Avec un balayage en translation, nous avons démontré théoriquement et numériquement que la synthèse d’ouverture permet d’obtenir une résolution indépendante de la distance de travail. Expérimentalement nous avons réussi à conserver la résolution d’un objectif de microscope bien au-delà de sa distance de travail (X 1.3). Un autre intérêt de l’imagerie à synthèse d’ouverture est lié à sa capacité d’obtenir une image 3D (i.e une image holographique) à partir d’un balayage à 2D.
Par rapport à la microscopie confocale conventionnelle, le désavantage majeur de notre système d’imagerie à synthèse d’ouverture est le faible nombre de photons collectés (i .e réinjectés dans la cavité laser) permettant de restituer l’image. En effet le système LOFI utilisé en mode défocalisé est comparable à microscope travaillant en dehors de sa zone confocale. Ce désavantage est partiellement compensé par l’amplification résonante du système LOFI.
Avec un balayage en rotation, la synthèse d’ouverture est aussi possible et offre la possibilité de fixer géométriquement la résolution d’un objectif en contrôlant le cône des fréquences spatiales accessibles.

  • 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, 24821 (2012)
  • W. Glastre, O. Jacquin, O. Hugon, H. Guillet de Chatellus, E. Lacot, Limitation of synthetic aperture laser optical feedback imaging, J. Opt. Soc. Am. A 29, 2247 (2012).
  • W. Glastre, O. Jacquin, O. Hugon, H. Guillet de Chatellus, E. Lacot, Synthetic aperture laser optical feedback imaging using a translational scanning with galvanometric mirrors, J. Opt. Soc. Am. A 29, 1639 (2012).
  • W. Glastre, E. Lacot, O. Jacquin, O. Hugon, H. Guillet de Chatellus, Sensitivity of synthetic aperture laser optical feedback imaging, J. Opt. Soc. Am. A 29, 476 (2012).
  • 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).