Article paru Optique en champ proche
Deux microscopes en un !
En microscopie, le laser peut être une source de lumière. Mais aussi un amplificateur révélant les propriétés optiques des matériaux avec une grande sensibilité.
Un double microscope : c'est ainsi que Serge Bouffard, directeur du CIMAP*, qualifie le système de détection mis au point et breveté avec l'Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen. Comme tous les microscopes en champ proche, il permet de caractériser à la fois la topologie du matériau et ses propriétés optiques, mais avec une sensibilité 10 000 fois supérieure. Avec de surcroît des informations sur la phase de l'onde prélevée et analysée. Le principe ? Un laser éclaire l'objet dont la surface est parcourue par une fibre optique effilée de diamètre inférieur à 100 nanomètres. La détection de la vibration de la fibre donne une information topologique et la lumière évanescente (l'onde qui se propage à la surface du matériau) captée par la pointe renseigne sur les propriétés optiques. L'idée du nouveau système est que cette lumière évanescente est réinjectée dans le laser via la fibre optique (on parle de rétro-injection optique). Elle est amplifiée par le laser avec un gain énorme, et sa phase est conservée. La perturbation associée de l'émission du laser permet de remonter aux caractéristiques de l'onde évanescente. A la clé : des mesures inédites de caractéristiques de composants optiques, comme des guides d'ondes ou des couches minces, entre autres pour les télécommunications.
* Centre de recherche sur les ions, les matériaux et la photonique (laboratoire CEA-CNRS-Ensicaen).
