Amplification parametrique d'images

par FABRICE DEVAUX

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de E. LANTZ.

Soutenue en 1996

à Besançon .

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  • Résumé

    Les travaux presentes dans ce memoire regroupent l'etude theorique et la realisation experimentale de l'amplification parametrique d'images monochromatiques et polychromatiques. Dans un premier temps, nous avons etudie l'accord de phase de type ii autour de la degenerescence en longueur d'onde. Cette configuration est non critique en angle et critique en longueur d'onde pour le signal. En consequence, les applications sont limitees a l'amplification d'images monochromatiques. Experimentalement, la resolution des images, amplifiees avec un gain moyen de 15 db, est d'environ 20 m sur l'objet, soit une image de 60 par 60 points resolus dans le cristal. Ces resultats sont en accord avec les valeurs trouvees numeriquement. De plus, la visualisation directe des fonctions de transfert d'amplification nous a permis de mettre en evidence les proprietes de filtrage des frequences spatiales de l'amplification et de realiser un traitement d'image simple tel que l'inversion de contraste. D'autre part, nous avons montre que cette configuration de l'accord de phase agit aussi comme une porte optique ultra-rapide dont le temps d'ouverture est donne par la duree de l'impulsion pompe (35 ps dans notre cas). Une premiere application de cette propriete a consiste a photographier et a resoudre temporellement une impulsion infrarouge en propagation libre. Nous avons ensuite applique l'amplification parametrique d'images monochromatiques a l'imagerie d'un objet cache par un milieu diffusant. Experimentalement, une image avec une resolution de 20 m sur l'objet a ete obtenue a travers 5 mm de lait equivalents a une epaisseur de 18 libres parcours moyens. En tenant compte du gain moyen d'amplification (40 db) et du taux de rejection de la lumiere diffusee (60 db), une dynamique d'environ 100 db a ete obtenue pour cette experience. La seconde partie de ce memoire est dediee a l'etude de l'accord de phase de type i qui presente, a la degenerescence complete, un caractere non critique en angle et en longueur d'onde pour le signal. En regime completement degenere, des effets coherents surviennent entre le signal et l'idler lors de l'interaction parametrique. Nous nous sommes plus particulierement interesses a l'influence de ces effets coherents sur l'amplification d'une image monochromatique a la degenerescence. Les resultats experimentaux, en accord avec les previsions theoriques, revelent le caractere sensible a la phase de cette configuration et ouvrent des perspectives dans le domaine de l'amplification d'image sans bruit ou de la reduction de bruit en imagerie. Enfin, nous avons etudie theoriquement et experimentalement l'amplification d'images polychromatiques. Une nouvelle fois, les resultats experimentaux presentes dans ce memoire sont en accord avec les simulations numeriques. Une image a ete amplifiee dans un cristal de lbo avec une resolution a peu pres constante de 45 m sur l'objet (30 par 30 points resolus dans le cristal) sur une bande spectrale de 150 nm, centree sur 1. 064 m


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Informations

  • Détails : 194 P.
  • Annexes : 90 REF.

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