Montage d’holographie numérique dynamique pour la nano-métrologie optique sans lentille

¹ Université de Franche-Comté, U.F.R. ST, Cursus Master en Ingénierie PICS
² Centre National de la Recherche Scientifique, section 08 FEMTO-ST / Dépt. d'Optique P.M. Duffieux UMR CNRS 6174 16 route de Gray, 25030, Besançon cedex France
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Résumé

Ce travail concerne l’étude expérimentale d’un banc d’holographie numérique associé à un modulateur spatial de lumière (SLM). L’acquisition d’un hologramme sur un capteur 2D CMOS grâce à un interféromètre de type Michelson est présentée. L’objet est de taille millimétrique. La restitution en intensité et en phase de l’image est numérique. On montre ainsi que ce procédé autorise la mesure de différence de trajets optiques, sans recours à des lentilles, avec des résolutions pouvant atteindre la dizaine de nanomètres. L’insertion d’un élément adressable (SLM) dans le montage donne accès à une grande flexibilité à l’expérimentation pour deux raisons principales : des objets de phase pure modifiables sont générés grâce au SLM et une correction dynamique du front d’onde peut s’appliquer afin de compenser des aberrations du montage. Dans ce contexte, ce banc d’holographie numérique dynamique constitue un formidable outil pédagogique pour des étudiants en licence 3ème année de Physique jusqu’à un niveau de master 2ème année (CMI PICS). Cette étude repose sur des enseignements fortement pluridisciplinaires dispensés sous forme de CM/TD/TP intégrés mais aussi en projet d’étude et en stage de laboratoire, garantissant ainsi et ce dès la licence, un continuum entre la formation et la recherche.