Brevet FR2637979A1 — publié le 19900420

Analyseur du spectre spatial des fluctuations de l'indice optique d'un fluide transparent L'invention se rapporte à un analyseur du spectre spatial des fluctuations de l'indice optique d'un fluide transparent gazeux ou éventuellement liquide, comprenant un laser qui produit un faisceau lumineux principal dirige sur une zone du fluide objet de l'analyse, la lumière diffusée par effet Rayleigh dans la zone ainsi éclairée, recueillie suivant une direction determinée par rapport à la direction du faisceau principal, étant appliquée à un détecteur optique, conjointement avec un faisceau lumineux de référence de même direction, ayant une fréquence légèrement différente de celle du faisceau principal, de façon à permettre la caractérisation en vecteurs d'onde, par la méthode de détection hétérodyne, desdites fluctuations du fluide. On connaît bien l'intérêt des méthodes optiques pour observer les mouvements des gaz, car ces méthodes sont non perturbatrices et souvent très sensibles. Les méthodes habituelles, comme la strioscopie, le contraste de phase ou la vélocimétrie laser, sont appropriées pour les écoulements permanents, où la distribution spatiale de l'indice optique et de la vitesse du fluide n'est pas fonction du temps. Ces méthodes conviennent moins bien à l'observation des écoulements non uniformes et non stationnaires, et spécialement des mouvements rapides tels que ceux qui apparaissent dans une turbulence ou dans la propagation d'ondes sonores. Ces méthodes sont ici peu sensibles et ne peuvent caractériser les fluctuations de façon suffisante.En effet, les fluctuations étant des variations aléatoires en fonction du temps et de la position, doivent être caractérisées par leur fonction de corrélation ou par leur distribution spectrale. en fréquence et en vecteur d'onde. L'obtention de cette information permet alors par exemple d'observer, dans un écoulement, la transition entre un régime laminaire et un régime turbulent, ou encore la direction et les anisotropies, pourvu que l'écoulement transporte une turbulence résiduelle, et de mesurer la convection et la diffusion turbulente. Dans le cas d'ondes sonores, on peut détecter ces ondes et leur direction de propagation (et donc localiser la source d'émission), mesurer leur relation de dispersion (relation entre fréquence et vecteur d'onde), et en déduire une mesure des caractéristiques du milieu comme celle de la température. La diffusion Rayleigh est un phénomène de diffusion élastique de la lumière. Lorsqu'une onde électromagnétique "éclaire" un atome ou une molécule, l'électron le plus périphérique de cet atome est perturbé, dans son mouvement orbital autour du noyau atomique, par le champ électrique de l'onde. Cette perturbation se traduit par une oscillation à la fréquence de l'onde, oscillation de faible amplitude, cependant équivalente à celle d'un dipôle électrique. Ce dipôle oscillant émet à son tour un champ électrique qui se propage radialement à partir de l'atome, sous forme d'une onde de même fréquence. Si une onde électromagnétique plane se propage dans un gaz, tous les atomes "éclairés" deviennent des dipôles émettant dans toutes les directions des ondes de même fréquence, mais dont la phase est fonction de la position de chaque atome.Lorsque la densité du gaz est uniforme, on peut toujours associer au champ électrique de l'onde émise par un atome le champ électrique en opposition de phase d'une onde émise par un autre atome, de sorte que le champ résultant, émis dans une direction autre que celle de l'onde incidente, est nul. I1 n'en est pas de même si la densité n'est pas uniforme, car la compensation du champ électrique d'une particule par celui d'une autre ne se fait que de façon partielle. On obtient alors, à grande distance du gaz éclairé, une onde électromagnétique "diffusée", dont l'intensité est caractéristique de la non-uniformité du gaz. On parle alors de t'diffusion cohérente", pour qualifier l'addition, en cohérence de phase, des champs électriques diffusés par les différents atomes. On peut également désigner ce phénomène par l'expression "diffusion par les fluctuations de l'indice optique", puisque c'est aussi l'ensemble des dipôles électriques élémentaires induits par l'onde électromagnétique qui produit la polarisation électrique du milieu et définit l'indice optique. Le principe physique détaillé de cette diffusion a été décrit dans la littérature scientifique. En particulier, le phénomène de diffusion cohérente par un gaz d'électrons libres est exposée dans - E. Holzhauer et J.H. Massig, Plasma Physics, 20, 867 (1978) - R.E. Slusher et C.M. Surka, Phys. Fluids, 23, 472 (1980). Quant à la diffusion Rayleigh cohérente par un gaz neutre, elle est décrite dans -D. Grésillon et al., Physica Scripta, Vol. T2/2, p. 459 (1982) -C. Stern et D. Grésillon, Journal de Physique, 44, 1325 (1983). Le schéma de principe est présenté sur la figure 1. Un laser L émet une lumière cohérente se propageant dans la direction de son vecteur d'onde ki (de module égal à 2Tr fois l'inverse de la longueur d'onde Xi)' sous la forme d'un faisceau Pr matérialisé sur la figure par deux droites parallèles. Cette lumière traverse d'abord un élément transparent DAO, puis éclaire le volume gazeux à étudier Z (la figure montre comme exemple le volume d'écoulement d'un jet d'air). La lumière diffusée par les fluctuations dont le volume Z est le siège se propage vers une diode photoconductrice de détection Det. Le vecteur d'onde de cette lumière diffusée est kd.Comme la fréquence de cette onde diffusée est très voisine de celle de la lumière incidente (aux effets Doppler près dus au mouvement du fluide gazeux), le module de kd est égal à celui de ki. On caractérise la direction d'observation par l'angle de diffusion e par rapport au faisceau incident 6 (ksi, kd)- La méthode de détection présentée sur la figure lest la méthode hétérodyne. Elle consiste à ajouter, sur le détecteur, le champ d'une onde lumineuse de référence, dite "Oscillateur Local" (OL). Cette onde est extraite du faisceau principal Pr de lumière "primaire" du laser à l'aide, par exemple, d'un déflecteur acousto-optique, qui est l'élément DAO de la figure.L'onde wOL" sortant du déflecteur DAO est décalée en fréquence, par rapport à l'onde primaire Pr, d'une quantité t f égale à la fréquence de l'onde acoustique d'excitation du déflecteur DAO. Pour amener cette onde "OL" sur le détecteur, une disposition particulièrement intéressante consiste à lui faire emprunter le même chemin que la lumière diffusée, en faisant propager l'onde "OL" à travers la zone de fluctuation Z, comme le montre la figure 1 (à l'aide de miroirs m1, m2). La perturbation subie par le faisceau OL lorsqu'il traverse la zone Z produit généralement un signal (résultant des fluctuations) de niveau bien inférieur à celui dû la lumière diffusée. Le détecteur Det est un élément quadratique, qui transforme la puissance lumineuse reçue en courant électrique. L'éclairement simultané du détecteur par l'onde diffusée et par l'onde de référence produit un signal de battement j(t) de fréquence voisine de Q f, qui contient l'information utile sur le champ diffusé, et donc sur les fluctuations. Le signal j(t) est un courant fonction aléatoire du temps, qu'on analyse par une méthode analogique ou numérique. Le résultat de cette analyse est la densité spectrale fréquentielle où j(cu) est la transformée de Fourier temporelle du signal j(t) pendant une séquence de mesure de durée T La densité spectrale I(u > ) contient l'information spectrale recherchée sur les fluctuations.En effet, celles-ci sont caractérisées, à l'aide de la transformée de Fourier de la fluctuation de densité, dans un volume V et dans une séquence temporelle de durée T r désignant la position d'un point courant dans le volume V, par la densité spectrale des fluctuations de densité où le symbole signifie une moyenne effectuée sur un grand nombre de mesures obtenues dans des conditions identiques. Les calculs présentés dans les publications ci-dessus mènent, dans les conditions optimales de sensibilité, à la relation suivante entre les densités spectrales du courant mesuré et les fluctuations de densité atomique : I(Ex + o) = A z S (k, w) (4) où le vecteur d'onde k = kd - ki (5) est le vecteur d'analyse spatiale des fluctuations, défini par la disposition optique et tracé sur la figure 1, ## = 2##f, et A est une constante qui ne dépend pas des fluctuations est la polarisabilité atomique, l'efficacité quantique du détecteur, q la charge de l'électron, la la constante de Planck, c la vitesse de la lumière, Pi, Pr, la puissance des faisceaux primaire incident (Pi) et de référence (Pr) dans le volume observé, w la taille des faisceaux de profil gaussien (rayon, à l'amplitude e-l du maximum, du profil du champ électrique), la longueur du milieu fluctuant observé, dans sa plus grande dimension. Cette longueur observée dépend de la longueur effective E du milieu (par exemple, la largeur d'une tuyère), de angle d'observation P et de la taille w. Pour les angles 6 assez grands, la longueur observée est définie par l'intersection entre les faisceaux.Pour les angles e petits au contraire, la zone fluctuante est limitée par les dimensions de la tuyère U r= minorant Le résultat (4) peut également s'exprimer en normalisant la densité spectrale du courant I(w), à la densité spectrale 1g () du courant de grenaille (visible en l'absence de fluctuations) qui forme, dans les meilleures conditions, le bruit de la mesure où w. est la pulsation de l'onde incidente. Le rapport signal sur bruit a donc pour valeur Pour une disposition optique donnée, telle que celle de la figure 1, la mesure du rapport (9) est une mesure de la densité spectrale S des fluctuations de la masse volumique du milieu, pour un vecteur d'onde k montré sur la figure et défini par la relation (5). Dans les écoulements turbulents habituels, la dimension caractéristique des variations spatiales va de quelques dixièmes de millimetre à quelques centimètres. Le vecteur d'onde correspondant k est beaucoup plus petit que les vecteurs d'onde de la lumière k. et kd. L'angle O doit être très petit, de l'ordre du milliradian pour une lumière infrarouge de longueur d'onde égale à 10 micromètres par exemple, et encore vingt fois plus faible si on utilise un laser émettant en lumière visible. Le dispositif de la figure 1 est un dispositif de laboratoire qui a été effectivement réalisé. Il présente cependant un inconvénient dans son application pratique à l'étude d'un milieu donné. En effet, pour observer S(k), il faut pouvoir faire des mesures qui couvrent toutes les valeurs utiles du vecteur d'onde k. Or, chaque modification de k exige un déplacement de plusieurs éléments et un nouvel alignement optique. La présente invention vise à éliminer cette nécessité de réalignement et à réduire au minimum des mouvements nécessaires pour faire varier le vecteur d'onde k en module et en direction. L'invention a donc pour objet un appareillage d'analyse mettant en oeuvre un phénomène optique fondamental, la diffusion Rayleigh cohérente de la lumière, qui permette de mesurer aisément, sans nécessiter des réalignements optiques, la répartition spectrale, en vecteur d'onde, des fluctuations de la masse volumique (ou de densité moléculaire) d'un fluide situé dans un volume bien défini d'observation. Cet appareillage, qui est du genre défini au début, comprend une lentille dont le foyer image est situé dans la zone du fluide à observer et qui fait se croiser dans cette zone, sous un certain angle, le faisceau principal et le faisceau de référence qu'elle reçoit suivant une direction parallèle à son axe optique, le faisceau de référence coincidant avec ledit axe, tandis que le faisceau principal présente une position variable, étant issu d'un dispositif optique permettant de régler sa distance au faisceau de référence, ainsi que l'angle d'inclinaison, par rapport à un plan de base parallèle audit axe (par exemple le plan horizontal), du plan défini par ces deux faisceaux. Ainsi, en faisant varier la position du faisceau principal en amont de la lentille précitée autour du faisceau de référence fixe auquel il est parallèle, par modification de sa distance à ce dernier faisceau et de sa situation angulaire par rapport à celui-ci, ont peut donner au faisceau principal réfracté par la lentille vers la zone du fluide à observer toute direction désirée, dans la limite du volume conique défini par cette zone et le contour de la lentille, et ce sans avoir à modifier les réglages relatifs au faisceau de référence, qui reste fixe. Dans une forme de réalisation préférée, le dispositif de réglage du faisceau principal comprend un équipage rotatif, pouvant tourner autour de l'axe de la lentille précitée, qui porte une paire de miroirs plans disposés parallèlement en regard l'un de l'autre, obliquement par rapport à la direction dudit axe, savoir un premier miroir fixe, placé sur ledit axe, et un second miroir, déplaçable en translation perpendiculairement à cet axe, de sorte que le dispositif de réglage fournit, à partir d'un faisceau incident confondu avec ledit axe, un faisceau de sortie parallèle à cet axe, dont la position est variable autour de celui-ci, ce dernier faisceau étant dirigé vers la- lentille précitée.Les réglages en rotation et en translation de ce dispositif interposé sur le trajet du faisceau principal permettent de déplacer ce dernier à volonté autour du faisceau de référence. Il convient que l'étendue de chacun des miroirs de l'équipage rotatif précité, du côté proche de l'autre miroir, soit limitée au strict minimum permettant la réflexion de la totalité du faisceau à l'intérieur du dispositif de réglage, afin de pouvoir rendre minimal le décalage en translation infligé au faisceau par le dispositif de réglage. Dans le même but, en amont de ce dernier est avantageusement place un élément optique qui crée sur le faisceau appliqué à ce dispositif un point de pincement à proximité des miroirs de son équipage mobile. En ce qui concerne le faisceau de référence appliqué à la lentille précitée, il est commode de prévoir qu'il soit issu d'un miroir plan de renvoi disposé entre ladite lentille et le dispositif de réglage, ce miroir étant tel qu'il n'intercepte pas le faisceau principal sortant de ce dispositif. Pour que la présence de ce miroir de renvoi n'affecte pas la distance minimale entre les deux faisceaux incidents que reçoit la lentille, il convient de lui donner des dimensions réduites au strict minimum permettant de réfléchir la totalité du faisceau de référence. Plus précisément, lorsque le faisceau de référence a une section circulaire et le miroir de renvoi est orienté à 450 par rapport à la direction de l'axe précité, il est préférable que le contour de ce miroir soit centré sur ledit axe et ait une forme elliptique d'excentricité \r2, son grand axe étant situé dans le plan de réflexion du faisceau sur ce miroir. Il convient en outre de prévoir, en amont de ce miroir de renvoi, un élément optique qui crée sur le faisceau de référence un point de pincement à proximité dudit miroir.Au surplus, les miroirs du dispositif de réglage du faisceau principal et le miroir de renvoi du faisceau de référence sont avantageusement disposés à proximité les uns des autres, de façon que le miroir de renvoi soit également proche du point de pincement du faisceau principal, qu'il ne doit pas intercepter. Un analyseur selon l'invention peut trouver de nombreuses applications : mesure de la vitesse.d'écoulement de gaz dans une tuyère de propulseur, recherche des conditions d'apparition de décollements ou de turbulences sur des profils aérodynamiques, mesure de l'amplitude d'ultrasons et détection de la direction de leur source, etc. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en regard des dessins annexés, d'exemples de réalisation non limitatifs. La figure 1, qui a été commentée dans ce qui précède, illustre le principe du mode d'analyse mis en oeuvre dans le cadre de l'invention. La figure 2 représente en plan le schéma optique d'un appareillage d'analyse selon l'invention. La figure 3 représente en perspective le banc optique de réalisation d'un appareillage conforme à la figure 2, avec une variante de détail. On voit sur les figures 2 et 3 comment sont constitués et agencés les éléments essentiels d'un appareillage d'analyse selon l'invention. Un laser continu monomode L (par éxemple, à dioxyde de carbone) émet un faisceau de profil spatial gaussien (mode fondamental) vers la gauche. Une première lentille L1 assure la refocalisation du faisceau au centre d'un déflecteur acousto-optique DAO. La lentille LI est en position focale, la fenêtre de sortie du laser étant à son foyer objet et le déflecteur DAO à son foyer image. Deux faisceaux optiques sortent du déflecteur DAO, savoir un faisceau principal Pr, non dévié, et un faisceau de référence "oscillateur local" OL diffusé par l'onde longitudinale excitée dans le déflecteur DAO par un moyen électromécanique.Ces deux faisceaux sont réfléchis suivant deux directions perpendiculaires par un miroir M1 recevant les deux faisceaux et un miroir M2 recevant le seul faisceau OL après réflexion sur le miroir M1. Le faisceau OL est ensuite refocalisé par une lentille L2, puis réfléchi par un miroir M3. Le lentille L2 est en disposition confocale avec L1, son foyer objet étant dans le déflecteur DAO, tandis que son foyer image coïncide avec la position d'un miroir M4 qui fait suite au miroir M3. Le miroir M4, dont le plan est parallèle au plan du miroir M3, renvoie le faisceau OL vers le centre 0 d'une lentille L3 de grand diamètre, suivant l'axe horizontal OX de celle-ci, lequel passe par la zone Z du milieu gazeux à observer. Ainsi, le faisceau OL issu du miroir M4 atteint cette zone sans subir de déviation, suivant un trajet rectiligne fixe défini par l'axe OX. Le faisceau principal Pr réfléchi par le miroir M1 rencontre une lentille L5 dont le foyer objet est dans le déflecteur DAO. La lentille L5 a la même distance focale que la lentille L2. Son foyer image (compte tenu du chemin optique dévié par les miroirs ultérieurs) est voisin de M4. A sa sortie de la lentille L5, le faisceau rencontre un miroir M7, placé à 45 sur l'axe OX, qui le réfléchit suivant cet axe vers un dispositif optique de réglage DD destiné à infliger au faisceau Pr un décalage latéral d'amplitude d réglable dans un plan passant par l'axe OX et faisant un angle Pr conservant sa direction incidente à la sortie du dispositif DD. Celui-ci comporte un équipage mobile comprenant deux miroirs plans MB et M9, portés par une platine rotative P, que le faisceau rencontre successivement. La platine P peut pivoter en un mouvement de rotation R autour d'un axe mécanique confondu avec l'axe OX; en outre, si le miroir M8 est fixe sur la platine P, le miroir M9 est mobile en un mouvement de translation T perpendiculaire à l'axe OX, de sorte que sa distance au miroir MB est variable. Le faisceau Pr sort du dispositif de réglage DD parallèlement à l'axe OX et passe à proximité du miroir M4 en se dirigeant vers la lentille L3. Ainsi, on obtient, en aval du miroir M4, deux faisceaux OL et Pr parallèles, le premier etant fixe et confondu avec l'axe OX de la lentille L3 et le second offrant une distance d et une position angulaire y variables par rapport au premier, les paramètres d et y étant réglables au moyen du dispositif DD en jouant sur l'amplitude des mouvements de translation T et de rotation R. La lentille L3 fait converger, suivant un angle 3, le faisceau Pr vers la zone Z à observer, placée à son foyer image, que ce faisceau doit éclairer pour déclencher le phénomène de diffusion. Grâce au reglage précité des paramètres d et Y , le faisceau issu de la lentille L3 peut traverser la zone Z suivant toute direction désirée comprise dans un angle solide ayant son sommet en Z et défini par le contour de la lentille L. L'angle e de diffusion, réglable à l'aide de la translation T, est défini par la distance d et la focale f de la lentille L3 e = Arc tg d/f. Plusieurs précautions sont prises afin de pouvoir donner à la distance d, donc à l'angle 3, une valeur aussi petite que possible. La distance d minimale est déterminée par le diamètre des faisceaux au voisinage du miroir M4 et par les dimensions de celui-ci, que ne doit pas rencontrer le faisceau Pr issu du dispositif de réglage DD. Ce miroir est de forme elliptique; son grand axe est dans le plan de la figure 2 et son petit axe perpendiculaire à ce plan, les longueurs de ces axes étant dans le rapport ff2. De cette façon, la projection de la surface réfléchissante de M4 dans les directions incidente (M3 - M4) et réfléchie (M4 - L3), est circulaire, comme la section droite des faisceaux correspondants, et peut être limitée au minimum nécessaire à la réflexion sans diffraction. Le miroir M4 est situé au foyer objet de la lentille de grand diamètre L3. En outre, le miroir M4 est placé à proximité des miroirs M8, M9 du dispositif DD, et l'ensemble de ces trois miroirs est proche du foyer image de la lentille L5, de telle sorte que le faisceau Pr réfléchi sur M8, M9 et passant auprès de M4 a un diamètre minimum. Ainsi, la forme et les dimensions du miroir M4, et sa disposition, proche des miroirs M8, M9 et du foyer image des lentilles L2 et L5, permettent de minimiser la plus petite distance d entre les faisceaux OL et Pr dirigés vers la lentille L3. La distance d, compte tenu de la taille des faisceaux optiques, pouvant par suite être rendue minimale, on peut obtenir des angles de diffusion 0 très petits, limités uniquement par la diffraction naturelle des faisceaux. Le faisceau OL issu de la zone Z, accompagné par la lumière diffusée Diff engendrée par le faisceau Pr au sein de cette zone, est dirigé vers un système de deux miroirs orthogonaux M5, M6 "en toit" qui renvoie le faisceau parallèlement à lui-même vers la table optique TO supportant l'ensemble de l'appareillage. Cette disposition "en toit" du système M5, M6 minimise l'effet des vibrations du système M5, M6, qui peut être situé à distance de la table optique TO. Le faisceau composite OL + Diff passe alors à travers un diaphragme Dia, dont l'ouverture est minimale pour laisser passer le faisceau. Une lentille L4 focalise celui-ci sur un détecteur Det constitué par une diode photoconductrice (refroidie à l'azote liquide dans le cas d'un laser L à dioxyde de carbone). Quant au faisceau principal résiduel Pr après traversée de la zone d'observation Z, il est renvoyé vers la table optique TO par les miroirs en toit M5, M6, puis absorbé par la surface du diaphragme Dia. La figure 3 montre en perspective les éléments optiques de la figure 2 montés sur la table TO. On voit que le dispositif DD permettant de régler l'angle et le plan d'incidence du faisceau Pr dans la zone Z comprend un support S, en forme de L, fixé à la table TO, dont l'aile verticale est évidée, à son sommet, pour offrir une ouverture de passage au faisceau Pr issu du miroir M7. A cette même extrémité du support S est montée une pièce rotative A, solidaire de la platine P, qui comporte une ouverture correspondant à celle de l'aile verticale du support S. On peut faire tourner la pièce A, à l'aide d'un mécanisme d'actionnement (non represente), autour de l'axe OX dudit faisceau.Sur la platine P est fixé le miroir M8, en regard des ouvertures précitées, interceptant le faisceau Pr qui lui parvient à travers celles-ci et le renvoyant vers le miroir M9, lequel est fixé à un coulisseau C qui peut être déplacé suivant un mouvement de translation T dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation OX de la platine P, à l'aide d'un dispositif de réglage micrométrique (non représenté). Le mécanisme d'actionnement en rotation de la platine P permet de régler l'angle d'inclinaison Ainsi, l'appareillage decrit permet de changerle vecteur d'onde k d'observation (equation 5 et figure 1) par deux réglages indépendants T et R, sans détruire l'alignement du détecteur : on change le module de k en modifiant la distance d, et donc l'angle 6, à l'aide de la translation T; on change la direction de k, par rapport au plan horizontal, en changeant l'angle On peut éventuellement interposer entre la lentille L3 et la zone Z des miroirs de renvoi mobiles afin d'amener les faisceaux optiques à telle ou telle position désirée pour la zone Z. On peut aussi interposer une ou deux fenêtres transparentes F (figure 2) pour permettre aux faisceaux optiques de pénétrer dans une zone d'écoulement contrôlée (tuyère), puis de sortie de cette zone. Selon la figure 2, le système de miroirs M5, M6 dévie le faisceau composite OL + Diff dans le plan principal de propagation à travers l'appareillage, parallèle à la surface horizontale de la table TO, le détecteur Det étant monté sur celle-ci dans le plan de propagation. Dans le cas de la figure 3, le détecteur Det est fixé à la table TO au-dessous du niveau de l'axe OX, dans un même plan vertical, et le système de miroirs NS, M6 fait quitter au faisceau OL + Diff le plan de propagation pour lui faire atteinre le détecteur, via une portion de trajet entre les deux miroirs située dans le plan vertical de l'axe OX et de préférence elle-même verticale. La disposition de la figure 3 est avantageuse lorsque l'appareillage d'analyse est utilisé non pas en laboratoire, mais en un lieu hostile tel qu'un site industriel, où la zone Z peut être relativement éloignée de la table TO, le système de miroirs M5, M6 étant alors monté sur un support indépendant, qui risque d'être le siège de vibrations. Grâce à la disposition considérée, l'alignement optique des éléments de l'appareillage, jusqu'au détecteur, est insensible aux composantes horizontales des vibrations communiquées au système de miroirs 5, M6, de sorte que le faisceau utile reste dirigé sur le détecteur. Ces composantes horizontales, qui sont les plus importantes en pratique, sont ainsi compensées, de sorte qu'elles n'affectent pas la qualité des mesures. Revendications 1. Analyseur du spectre spatial des fluctuations de l'indice optique d'un fluide transparent gazeux ou éventuellement liquide, comprenant un laser qui produit un faisceau lumineux principal dirigé sur une zone du fluide objet de l'analyse, la lumière diffusée par effet Rayleigh dans la zone ainsi éclairée, recueillie suivant une direction déterminée par rapport à la direction du faisceau principal, étant appliquée à un détecteur optique, conjointement avec un faisceau lumineux de référence de même direction, ayant une fréquence légèrement différente de celle -du faisceau principal, de façon à permettre la caractérisation en vecteurs d'onde, par la méthode de détection hétérodyne, desdites fluctuations du fluide, caractérisé par le fait qu'il comprend une lentille (L3) dont le foyer image est situé dans la zone (Z) du fluide à observer et qui fait se croiser dans cette zone, sous un certain angle (6), le faisceau principal (Pr) et le faisceau de référence (OL) qu'elle reçoit suivant une direction parallèle à son axe optique (OX), le faisceau de référence (OL) coïncidant avec ledit axe, tandis que le faisceau principal (Pr) présente une position variable, étant issu d'un dispositif optique (DD) permettant de régler sa distance (d) au faisceau de référence (OL), ainsi que l'angle d'inclinaison par par rapport à un plan de base parallèle audit axe, du plan défini par ces deux faisceaux. 2. Analyseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de réglage (DD) comprend un équipage rotatif (P, R), pouvant tourner autour de l'axe (OX) de la lentille (L3) précitée, qui pprte une paire de miroirs plans (M8, M9) disposés parallèlement en regard l'un de l'autre, obliquement par rapport à la direction dudit axe, savoir un premier miroir (M8) fixe, placé sur ledit axe, et un second miroir (M9) déplaçable en translation perpendiculairement à cet axe, de sorte que le dispositif de réglage fournit, à partir d'un faisceau incident confondu avec ledit axe, un faisceau de sortie parallèle à cet axe, dont la position est variable autour de celui-ci, ce dernier faisceau étant dirigé vers la lentille (L3) précitée. 3. Analyseur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'étendue de chacun des miroirs (M8, M9) de l'équipage rotatif précité, du côté proche de l'autre miroir, est limitée au strict minimum permettant la réflexion de la totalité du faisceau à l'intérieur du dispositif de réglage (DD). 4. Analyseur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'en amont du dispositif de réglage est placé un élément optique (L5) qui crée sur le faisceau appliqué à ce dispositif un point de pincement à proximité des miroirs (M8, M9) de son équipage mobile. 5. Analyseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le faisceau de référence (OL) tombant sur la lentille (L3) précitée est issu d'un miroir plan de renvoi (M4) disposé entre ladite lentille (L3) et le dispositif de réglage (DD), dont il n'intercepte pas le faisceau de sortie. 6. Analyseur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le miroir de renvoi (M4) a des dimensions réduites au strict minimum permettant de réfléchir la totalité du faisceau de référence (OL). 7. Analyseur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que, le faisceau de référence (OL) ayant une section circulaire et le miroir de renvoi (M4) étant orienté à 450 par rapport à la direction de l'axe (OX) précité, le contour de ce miroir est centré sur ledit axe et a une forme elliptique d'excentricité (, , son grand axe étant situé dans le plan de réflexion du faisceau sur ce miroir. 8. Analyseur selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait qu'en amont du miroir de renvoi (M4) est placé un élément optique (L2) qui crée sur le faisceau de référence un point de pincement à proximité dudit miroir. 9. Analyseur selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé par le fait que 'les miroirs (M8, M9) du dispositif de réglage (DD) du faisceau principal (Pr) et le miroir de renvoi (M4) du faisceau de référence (OL) sont disposés à proximité les uns des autres. 10. Analyseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'ensemble de ses éléments constitutifs, y compris le détecteur (Det), est monté sur une table optique (TO) commune, que l'axe (OX) est une droite horizontale au-dessous du niveau de laquelle est placé le détecteur, et que le faisceau de lumière qui est issu de la zone (Z) à analyser et que doit recevoir le détecteur est renvoyé vers celui-ci, parallèlement à lui-même dans le plan vertical de l'axe (OX), par un système de miroirs orthogonaux (M5, M6) agencés "en toit", lequel peut être monté sur un support indépendant de la table (TO).