Interféromètres à lumière blanche
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Un interféromètre à lumière blanche, utilisé par exemple dans le contexte de l’interférométrie à faible cohérence, est un interféromètre, typiquement un interféromètre de Michelson, qui fonctionne avec une source de lumière blanche, c’est-à-dire avec une source de lumière à large bande passante optique.La source de lumière ne fonctionne pas nécessairement dans la gamme spectrale visible, générant réellement de la lumière blanche.La cohérence temporelle doit être assez faible, alors qu’une cohérence spatiale élevée est normalement nécessaire. La cohérence spatiale élevée combinée à une large bande passante peut être obtenue le plus facilement en lançant la lumière d’une ampoule dans une fibre monomode, mais cela conduit à une très faible puissance de lancement.La radiance (luminosité) peut être augmentée de plusieurs ordres de grandeur en utilisant une source superluminescente telle qu’une diode superluminescente.Dans certains cas, des lasers accordables balayés en longueur d’onde sont utilisés.
Le détecteur dans un interféromètre à lumière blanche peut être soit un photodétecteur qui intègre les contributions de différentes longueurs d’onde et enregistre le signal dans le domaine temporel, soit un spectromètre (interférométrie à phase spectrale).
Application de l’interférométrie en lumière blanche
L’interférométrie en lumière blanche est utilisée à différentes fins.Les principales applications sont :
- L’imagerie médicale est possible avec la technique de la tomographie par cohérence optique, qui est essentiellement basée sur l’interférométrie en lumière blanche, du moins dans sa forme originale.
- Mesure de la dispersion chromatique.Ici, l’élément optique dispersif est placé dans un bras de l’interféromètre, et le signal du détecteur est surveillé tout en balayant la longueur relative du bras sur une certaine plage.Autour de la différence de longueur de bras nulle, des ondulations interférométriques se produisent, tandis que le signal est à peu près constant pour de grandes différences de longueur de bras.Avec une forte dispersion, l’interférogramme enregistré devient plus large.En appliquant un algorithme de transformation de Fourier à l’interférogramme enregistré, il est possible de retrouver le coefficient de réflexion ou de transmission complexe du dispositif testé, et la différenciation numérique révèle le retard de groupe et la dispersion chromatique dépendant de la longueur d’onde.
- La mesure des distances.Par rapport aux interféromètres basés sur des sources laser à largeur de ligne étroite, les problèmes d’ambiguïté typiques sont évités.Un cas particulier est la mesure des profils de surface.Par exemple, on peut utiliser un interféromètre de Michelson avec une caméra CCD comme détecteur.Là encore, les images sont enregistrées pour différentes différences de longueur de bras.Chaque pixel affiche les ondulations interférométriques autour du point de différence de longueur de bras nulle à l’emplacement transversal donné.Contrairement à ce qui se passe dans un interféromètre à bande étroite, aucune procédure de déphasage n’est nécessaire, de sorte que même les surfaces rugueuses peuvent être facilement manipulées.
- De même, les réflexions à l’intérieur d’un circuit intégré photonique peuvent être détectées.
Fournisseurs
Le guide de l’acheteur de RP Photonics contient 8 fournisseurs d’interféromètres à lumière blanche. Parmi eux :
Questions et commentaires des utilisateurs
Pourquoi l’interférométrie en lumière blanche fonctionne-t-elle étant donné que l’état de polarisation de la lumière utilisée est aléatoire ? Puisque dans les interféromètres traditionnels, les états de polarisation des deux bras doivent être appariés, pourquoi n’est-ce pas une considération nécessaire ici ?
Réponse de l’auteur :
Je pense qu’habituellement on utilise de la lumière polarisée dans de tels interféromètres.Cependant, vous pouvez toujours obtenir un certain signal d’interféromètre pour une lumière non polarisée – comme vous pouvez le faire dans divers autres types d’interféromètres.Il peut simplement s’agir d’un signal moins propre.
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Bibliographie
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(Suggérer de la littérature supplémentaire !)
Voir aussi : interféromètres, cohérence, tomographie par cohérence optique, dispersion chromatique, sources de lumière blanche, The Photonics Spotlight 2008-02-22
et d’autres articles dans les catégories dispositifs photoniques, métrologie optique
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