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Axe IV : Instrumentation, capteurs optiques et imagerie cohérente

Cet axe thématique regroupe toutes les activités visant à améliorer les performances des capteurs optiques du visible au proche et moyen infrarouge dans les domaines de la biologie, de la santé, de l’environnement (surveillance, étude et prévision de la dispersion de produits chimiques dans les écosystèmes complexes), de la sécurité publique (hygiène des aliments), de la biologie et de la défense. Ces activités se font en améliorant les approches classiques ou en proposant des nouvelles ruptures technologiques comme le développement de circuits photoniques (Lab-on-chip) dans le moyen-IR couplé à des circuits microfluidiques.

Il est organisé en deux sous axes :

Le premier concerne les capteurs scalaires et inclut l’étude et la réalisation de :

  • Micro-résonateurs et circuits intégrés en polymère, silice poreuse, silicium poreux
  • Interféromètres Sagnac pour la mesure d’effets physiques non réciproques
  • Magnétomètres à centres NV du diamant.
  • Lidars cohérents et lidar-radars
  • Interrogateurs de réseaux de Bragg pour la mesure de contraintes
  • Analyse spectrale et hyperspectrale dans l’IR et le MIR
  • Optique intégrée sur puce, à base de verres de chalcogénures

Ce premier sous-axe inclut, en outre, une participation au consortium Virgo/Ligo pour la détection des ondes gravitationnelles.
Un projet capteurs est en lien avec l’IRT B-Com.

Le deuxième sous-axe concerne les capteurs matriciels c’est-à-dire imageants. Il vise à explorer et développer des nouvelles modalités imageantes telles que :

  • La microscopie et endoscopie par brisure d’orthogonalité
  • L’imagerie thermique pour le transport (MIR en milieu diffusant), la biophotonique et la santé
  • L’imagerie spectro-polarimétrique et de photons balistiques
  • L’imagerie plein champ par démodulation hyperfréquence
  • L’imagerie par "compressive sensing"

Ces deux sous-axes reposent sur une approche du type co-conception visant à développer conjointement la partie "hardware" et "software" de l’instrument ou du sous-système. Le traitement statistique du signal et de l’image en est la clé de voûte.