Brevet FR2998966A1 — publié le 20140606

-1- « Sonde pour mesures optiques en milieu turbide, et système de mesure optique mettant en oeuvre cette sonde » Domaine technique La présente invention concerne une sonde pour effectuer des mesures optiques, notamment de diffusion, de spectroscopie Raman et de fluorescence, dans des fluides de nature plus ou moins complexe (fluides monophasique, ou multiphasiques tels que comprenant des particules en suspension, mousses ou émulsions...). Elle concerne également un système et des procédés de mesure mettant en oeuvre une telle sonde. Le domaine de l'invention est plus particulièrement mais de manière non limitative celui des techniques optiques de caractérisation de fluides. Etat de la technique antérieure La spectroscopie (UV, Visible, Infrarouge, Moyen Infrarouge et Raman), la fluorescence et plus généralement les mesures optiques de diffusion (par exemple de granulométrie) et d'absorbance sont des techniques couramment utilisées pour l'analyse des produits solides et liquides. Ces techniques permettent notamment la caractérisation de fluides complexes, tels que des mélanges liquide/liquide, liquide/solide, liquide/gaz, ou solide/gaz. Elles trouvent des applications dans des domaines variés, comme par exemple le contrôle des procédés de cristallisation, des dilutions, des mélanges colloïdaux, ou en biotechnologie, pour le suivi de la croissance de cellule, etc... On distingue usuellement : - des techniques de caractérisation de type chimique, qui ont pour but notamment d'identifier ou de doser des composés ou des molécules. Il s'agit en général de techniques basées sur des analyses de type spectroscopique, fluorescence, Raman, ... - des techniques de caractérisation de type physique, qui ont pour but de caractériser des propriétés physique du milieu telles que la turbidité, ou la taille des particules (granulométrie laser). Les systèmes de caractérisation ou de mesure optique qui mettent en oeuvre ces techniques comprennent en général une ou plusieurs sources de -2- lumière, des moyens de détection (spectromètres, caméras, ...) et des sondes pour effectuer la prise de mesure dans le milieu à analyser. Ces sondes ont pour fonction d'illuminer ou d'irradier le milieu à analyser, et de collecter de la lumière issue de ce milieu selon des modalités (orientation, distance, ...) qui dépendent de l'application. Elles doivent en outre pouvoir s'insérer dans des équipements de production ou de laboratoire, en particulier lorsqu'elles sont utilisées pour effectuer un suivi ou un contrôle en ligne de production. On connaît ainsi différents types de sonde, avec des géométries et des 10 configurations optiques adaptées à des environnements de mesure particuliers et à des grandeurs recherchées spécifiques. Par exemple : - si le produit ou le fluide à analyser est très turbide, les mesures s'effectuent en général en rétrodiffusion. L'illumination du milieu et la collecte 15 de la lumière sont effectuées du même côté, et la mesure est donc effectuée avec un angle de 180 degré par rapport à la direction d'illumination ; - si le produit ou le fluide à analyser est clair, les mesures s'effectuent en général en transmission au travers d'une épaisseur de produit, avec un point de mesure faisant face à la source d'illumination. La mesure est donc 20 effectuée avec un angle de zéro degrés par rapport à la source d'illumination et avec un trajet optique adapté au niveau d'absorption du produit (typiquement 2 ou 5mm); - si la turbidité du produit ou du fluide à analyser change fortement durant le procédé, les deux techniques précédentes ne permettent pas de 25 suivre entièrement l'évolution du produit au cours du temps. Pour cela on utilise des sondes de transflexion : un miroir est placé en face de la source lumineuse et la mesure se fait proche de la source lumineuse à 180 degrés. Si le fluide est clair, la mesure se fait grâce à la réflexion sur le miroir. Si le fluide n'est pas clair, la mesure se fait directement en rétrodiffusion. Cette 30 technique a néanmoins l'inconvénient de ne pas permettre de distinguer si l'information vient plus du liquide ou du solide ; - pour caractériser la turbidité des fluides complexes, la mesure s'effectue en général avec un récepteur placé à un angle de 90 degrés par rapport à la source d'illumination ; -3- - pour caractériser des distributions ou mesurer des tailles de particule, on rencontre des configurations de sonde avec plusieurs récepteurs placés à différents angles par rapport à la source d'illumination (0, 5, 90, 160, 180, ... degrés) en fonction de la sensibilité recherchée aux petites ou aux grosses particules ; - des sondes avec plusieurs récepteurs placés à différents angles ou distances par rapport à la source d'illumination peuvent être utilisées pour effectuer des mesures de spectroscopie résolue spatialement. En utilisant la théorie de la diffusion multiple, par exemple, on peut alors déterminer les propriétés physiques à partir du calcul d'un coefficient de diffusion, en séparant ainsi l'effet chimique. Les configurations de sondes avec plusieurs détecteurs répartis à différents angles ont généralement une taille importante, ce qui rend leur mise en oeuvre difficile dans des environnements de production sur des conduites de petit diamètre ou dans des réacteurs ou des fermenteurs. En outre, les réacteurs ou des fermenteurs ont en général des ports permettant d'insérer de l'instrumentation qui ont un diamètre normalisé de 1 pouce (25,4 mm) ou 1/2 pouce (12,7 mm). L'utilisation de sondes de plus gros diamètre nécessite donc des adaptations onéreuses. On connaît également le document US 7,319,522 de Havard et al. qui décrit un système pour effectuer des mesures spectroscopiques et de turbidité. Ce document décrit deux configurations de sondes : - une première configuration avec une source de lumière et des détecteurs placés à l'extrémité de la sonde pour effectuer des mesures en 25 rétrodiffusion (180 degrés) dans des conditions de turbidité élevées ; et - une seconde configuration avec une zone de mesure en forme d'encoche latérale sur le corps de la sonde, et des détecteurs placés à 90 degrés et zéro degrés de la source de lumière, respectivement. Cette sonde présente plusieurs inconvénients : 30 - elle ne permet pas d'effectuer des mesures sans modification de la sonde dans une gamme très étendue de valeurs de turbidité ; - la zone de mesure en transmission n'est pas en bout de sonde, ce qui présente des inconvénients en termes d'encombrement. En outre cette configuration est propice à l'encrassement ; -4- - enfin, ce type de géométrie limite les possibilités de configuration de mesure, car il est difficile de multiplier les points de mesure avec une zone de mesure en forme d'encoche latérale sur le corps de la soude. De manière générale, les sondes connues sont limitées à des 5 configurations particulières de mesure, et nécessitent donc la mise en oeuvre de plusieurs sondes pour effectuer des mesures variées. Un objet de la présente invention est de proposer une sonde de mesure de faible encombrement, qui résolve des inconvénients de l'art antérieur. Un autre objet de la présente invention est de proposer une sonde de 10 mesure adaptée à des prises de mesures dans une large gamme de conditions de turbidité. Un autre objet de la présente invention est de proposer une sonde de mesure qui permette une grande variété de configurations de mesure, et qui puisse être reconfigurable. 15 Exposé de l'invention Ces objectifs sont atteints avec un dispositif sonde de mesure optique pour effectuer des mesures spectrométriques et/ou photométriques dans un fluide, comprenant un corps apte à être immergé dans ledit fluide, 20 caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - au moins une première et une seconde branches s'étendant à l'extrémité dudit corps dans son prolongement et délimitant une cavité de mesure, - une pluralité de fibres optiques insérées dans ledit corps et aptes à être 25 reliées à des moyens optiques d'illumination et/ou de détection, - des moyens optiques de couplage aptes à transmettre de la lumière entre au moins une partie desdites fibres optiques et la cavité de mesure, comprenant (i) des premiers moyens optiques de couplage débouchant dans la cavité de mesure au niveau de la première branche, (ii) des seconds 30 moyens optiques de couplage débouchant dans la cavité de mesure au niveau de la seconde branche, et (iii) des troisièmes moyens optiques de couplage débouchant dans la cavité de mesure au niveau du fond de ladite cavité. Les fibres optiques peuvent être des fibres multimodes ou des fibres monomodes, selon les applications. Elles peuvent être toutes identiques, ou 35 différentes en fonction des signaux qu'elles doivent convoyer. Elles peuvent -5- être composées de fibres séparées et/ou, au moins partiellement, de fibres regroupées sous forme de faisceaux de fibres ou « bundle » en Anglais. La sonde selon l'invention peut comprendre en outre des moyens de connexion optique permettant de relier les fibres optiques aux moyens optiques d'illumination et/ou de détection. Ainsi, une même sonde peut facilement être reliée à différents sources de lumières et/ou différents détecteurs, selon différentes configurations. Cette souplesse d'utilisation est rendue possible par l'utilisation de fibres optiques pour déporter les composants actifs (sources et détecteurs) à l'extérieur de la sonde. La sonde selon l'invention peut comprendre en outre des branches en forme d'ailettes permettant de contrôler un flux de liquide circulant dans la cavité de mesure, de telle sorte à le rendre sensiblement laminaire et à le comprimer pour diminuer l'effet parasite des bulles de gaz. La cavité de mesure est positionnée à l'extrémité du corps, entre les deux branches. Grâce à cette configuration, la sonde de l'invention est particulièrement bien adaptée pour effectuer des mesures dans un flux. Les perturbations du flux dans la zone de mesure dues à la présence du corps sont minimisées, par comparaison notamment avec des sondes de l'art antérieur avec une zone de mesure qui a la forme d'une encoche latérale. Cette configuration permet en outre d'optimiser la forme des branches pour maîtriser le flux dans la zone de mesure, et s'assurer que le fluide qui est mesuré est aussi représentatif que possible de l'ensemble du fluide circulant autour de la sonde. Enfin, configuration de sonde permet d'effectuer des mesures avec des arrêts de l'agitation du fluide, par exemple pour évaluer des temps de décantation ou de démixtion de phase. En effet, en considérant que les sondes sont en général disposées verticalement, avec des sondes classiques qui ont une zone de mesure en forme d'encoche latérale sur le corps de la sonde, un phénomène de dépôt apparaît sur la fenêtre située vers le bas du réacteur. Au contraire, avec la sonde selon l'invention, les particules peuvent circuler librement vers le bas du réacteur sans se déposer sur la sonde. En outre, des mesures peuvent être effectuées à différentes profondeur, par exemple en déplaçant la sonde, afin de calculer un gradient de diffusion/ absorption sans risque d'encrassement de cette sonde. -6- Suivant des modes de réalisation, le corps de la sonde selon l'invention peut avoir un diamètre inférieur à 26 mm, ou même inférieur à 16 mm. Ainsi, elle peut être conformée de telle sorte à pouvoir être insérée dans un port de fermenteur ou de bioréacteur de diamètre 1 pouce (2,54 cm), ou 5 même dans un port de diamètre 1/2 pouce (1,27 cm). La sonde selon l'invention peut ainsi être de faible diamètre et facilement intégrable dans un environnement de mesure, grâce notamment à l'utilisation des fibres optiques pour transporter les signaux et à la disposition en bout de la cavité de mesure. 10 La sonde selon l'invention peut comprendre un corps de section circulaire ou de toute autre section qui s'inscrit au besoin dans un diamètre réduit. Ce corps peut être de toute longueur. Il peut être par exemple très court, par exemple de l'ordre du centimètre, pour permettre des mesures dans un espace réduit tel qu'une conduite. Il peut également être allongé, avec par 15 exemple une longueur supérieure à dix centimètres, pour permettre une prise de mesures suffisamment éloignée d'une paroi pour éviter les perturbations dues à l'agitation contre cette paroi, ou pour permettre des mesures à différentes profondeurs en déplaçant la sonde. Suivant des modes de réalisation, la sonde selon l'invention peut avoir 20 une longueur de mesure dans la cavité de mesure qui est adaptée à la réalisation de mesures dans des milieux dont la turbidité est supérieure à 1000 UTN. Suivant des modes de réalisation, la sonde selon l'invention peut avoir une longueur de mesure dans la cavité de mesure qui est adaptée à la 25 réalisation de mesures dans des milieux dont la turbidité est supérieure à 10000 UTN. La longueur de mesure correspond à la longueur du parcours de la lumière dans le fluide, dans la cavité ou plus précisément entre les interfaces des premiers et des seconds moyens optiques de couplage avec le fluide. 30 On rappelle que l'UTN (Unité de Turbidité Néphélométrique, ou en langue anglaise NTU - Nephelometric Turbidity Unit -) est une unité de mesure normalisée de la turbidité obtenue par une technique néphélométrique, c'est-à-dire par une technique optique consistant à mesurer la lumière diffusée à 90 degrés d'angle par rapport à la lumière incidente. A titre d'exemple, une -7- eau trouble présente une turbidité de l'ordre de 50 UTN ou plus, et le lait présente une turbidité de l'ordre de 10 000 UTN. Sachant que l'intensité de la lumière diminue de manière exponentielle avec la distance de propagation dans un milieu turbide, pour pouvoir effectuer 5 des mesures dans des milieux de turbidité élevée, il est nécessaire de limiter les distances entre la source de lumière et les détecteurs. Or, pour pouvoir utiliser des distances de mesure faibles, il est nécessaire de pouvoir limiter la taille des sources de lumière et des détecteurs, pour des raisons d'encombrement mécanique et pour limiter les 10 angles solides de captation. Cela est rendu possible dans l'invention par l'utilisation des fibres optiques qui permettent de s'affranchir, au niveau de la sonde, des contraintes géométriques et d'encombrement liées aux sources et aux détecteurs. Suivant des modes de réalisation, la sonde selon l'invention peut être 15 utilisée dans des plages de turbidité très larges, de moins de 200 UTN à plus de 10 000 UTN. Cela est possible par exemple avec une cavité de mesure dont la longueur est de l'ordre de 2 à 5 mm. Dans le cas de très faible concentration en particules, les phénomènes se limite à de la diffusion simple. La sonde peut alors être utilisée pour effectuer 20 des mesures granulométrique par laser (Théorie de Fraunhofer et mie pour les particules supérieure à 100pm). Les fibres permettant une mesure à de nombreux différents angles. Suivant des modes de réalisation, la sonde selon l'invention peut avoir une longueur de mesure dans la cavité de mesure qui est variable le long des 25 première et seconde branches. Cette longueur de mesure variable permet de générer simultanément des trajets optiques de longueur différente dans le fluide. Elle peut être obtenue avec des première et seconde branches qui ne sont pas parallèles dans la cavité de mesure. 30 Suivant des modes de réalisation, les premiers et/ou les seconds moyens optiques de couplage peuvent inclure un réflecteur à angle droit et une fenêtre en matériau au moins partiellement transparent. Les fenêtres des premiers et/ou des seconds moyens optiques de couplage peuvent être d'épaisseur variable et/ou être insérées dans les 35 première et seconde branches de telle sorte que leurs faces respectives en -8- contact avec le fluide ne soient pas parallèles. Cela permet d'obtenir des longueurs de mesure variables selon la position relativement à leur surface. Suivant des modes de réalisation, les premiers, deuxièmes et/ou troisièmes moyens optiques de couplage peuvent inclure en outre : - au moins une lentille ou une microlentille de collimation ou focalisation ; - au moins un filtre, par exemple de type passe-bande ou coupe-bande (« notch ») placé devant au moins une partie des fibres optiques afin de bloquer des longueurs d'onde parasites (Laser Raman ou excitation UV). Ce ou ces filtre(s) peuvent notamment être inclus pour effectuer des mesures de spectroscopie Raman ou UV. Cette configuration permet une compacité maximale. Les fibres optiques peuvent suivre la forme du corps jusqu'à proximité immédiate de la cavité de mesure et il n'est pas nécessaire de leur imposer des rayons de courbure 15 faibles. En outre, les fenêtres transparentes peuvent être d'une épaisseur calibrée pour ajuster précisément la longueur de la zone de mesure dans le fluide, indépendamment de la longueur de la cavité de mesure entre les deux branches. La sonde peut en outre comprendre des moyens pour changer 20 facilement ces fenêtres. Suivant des modes de réalisation, le corps de la sonde selon l'invention peut comporter des parties séparables dont : - une première partie incluant les fibres optiques, et - une seconde partie comprenant les premières et secondes branches et 25 la cavité de mesure, et incluant les moyens optiques de couplage. De cette manière, des cavités de mesure avec des caractéristiques géométriques ou optiques différentes peuvent aisément être montées sur une même sonde, ou, alternativement, un faisceau de fibres optiques contrôlant une cavité de mesure peut être remplacé. 30 En outre, la sonde peut comprendre des moyens de fixation (au bioréacteur ou à la conduite par exemple) solidaires de la première partie. Dans ce cas, le corps peut se séparer simplement en deux parties. La sonde peut également comprendre des moyens de fixation (au bioréacteur ou à la conduite par exemple) solidaires de la seconde partie. 35 Dans ce cas, la première partie avec les fibres optiques peut être insérée dans -9- la seconde partie qui fait office de fourreau. Cela permet de changer la partie arrière d'une sonde en laissant la partie avec la cavité de mesure solidaire de l'enceinte ou de la conduite sur laquelle elle est fixée, par exemple pour effectuer d'autres types de mesure en minimisant les risques de contamination puisque l'étanchéité n'est pas rompue. Suivant des modes de réalisation, la sonde selon l'invention peut comprendre en outre une première fibre optique centrale ayant une extrémité couplée avec les premiers moyens optiques de couplage, et une seconde fibre optique centrale ayant une extrémité couplée avec les seconds moyens optiques de couplage, lesquelles premières et secondes fibres optiques centrales définissant un axe optique de mesure dans la cavité. Ces premières et secondes fibres optiques centrales peuvent par exemple être utilisées pour effectuer des mesures en transmission le long de l'axe optique. La sonde selon l'invention peut comprendre en outre : - au moins une fibre optique latérale ayant une extrémité couplée avec les premiers moyens optiques de couplage et placée à proximité de l'extrémité de la première fibre optique centrale, et/ou - au moins une fibre optique latérale ayant une extrémité couplée avec 20 les seconds moyens optiques de couplage et placée à proximité de l'extrémité de la seconde fibre optique centrale. Une telle fibre optique latérale peut par exemple être utilisée pour effectuer des mesures en rétrodiffusion, à 180 degrés. La sonde selon l'invention peut comprendre en outre : 25 - au moins deux fibres optiques latérales ayant une extrémité couplée avec les premiers moyens optiques de couplage, lesquelles extrémités étant placées sensiblement à égale distance de l'extrémité de la première fibre optique centrale, et/ou - au moins deux fibres optiques latérales ayant une extrémité couplée 30 avec les premiers moyens optiques de couplage, lesquelles extrémités étant placées sensiblement à égale distance de l'extrémité de la seconde fibre optique centrale. De telles paires de fibres optiques latérales peuvent notamment être utilisées pour effectuer des mesures d'homogénéité en transmission ou en 35 rétrodiffusion. En effet, des différences de mesures aux mêmes angles et aux -10- mêmes distances relativement à une fibre d'illumination sont représentatives d'inhomogénéités présentes dans le fluide. Suivant des modes de réalisation, la sonde selon l'invention peut comprendre en outre : - une pluralité de fibres optiques ayant une extrémité couplée avec les troisièmes moyens optiques de couplage, lesquelles extrémités étant disposées selon au moins une ligne s'étendant entre la première et la seconde branches ; - une pluralité de fibres optiques ayant une extrémité couplée avec les 10 troisièmes moyens optiques de couplage, lesquelles extrémités étant disposées selon deux lignes s'étendant entre la première et la seconde branches. Les troisièmes moyens optiques de couplage peuvent comprendre en outre au moins une lentille cylindrique. 15 Les deux lignes peuvent être confondues ou côte à côte. Elles peuvent être sensiblement parallèles. Par rapport à une illumination issue d'une première ou d'une seconde fibre optique centrale, ces fibres optiques couplées avec les troisièmes moyens optiques de couplage peuvent être utilisées pour faire des mesures 20 avec des angles variables, dépendant de leur position. Elles peuvent également être utilisées pour faire de l'imagerie de particules dans le fluide en mouvement. Dans ce cas, certaines d'entre elles, éventuellement disposées selon une ligne, peuvent être couplées à une source de lumière pour éclairer le fluide. La sonde peut être utilisée alors pour faire 25 des mesures de turbidité, des mesures spectrales et de l'imagerie du milieu, par exemple en la couplant à deux ou plusieurs sources d'illumination. Ces fibres optiques avec une extrémité couplée avec les troisièmes moyens optiques de couplage peuvent êtres groupées sous forme de nappe pour maximiser le nombre de points de mesure. 30 Suivant un autre aspect, il est proposé un système de mesure optique comprenant une sonde selon l'invention, et des moyens optiques d'illumination et/ou de détection externes à la sonde et reliés aux fibres optiques de ladite sonde. Le système de mesure optique selon l'invention peut comprendre en 35 outre des moyens optiques de commutation aptes à relier des moyens -11- optiques d'illumination et/ou des moyens optiques de détection à différentes fibres optiques. Suivant des modes de réalisation, le système de mesure optique selon l'invention peut comprendre en outre au moins une source de lumière reliée à 5 une première fibre optique centrale, et des moyens de détection de l'un des types suivants : spectromètre, spectromètre Raman, caméra hyperspectrale (par exemple de type « push broom » ou à filtres) reliés à au moins l'une des fibres suivantes : seconde fibre optique centrale, fibre(s) optique(s) latérale(s), fibre(s) optique(s) couplée(s) avec les troisièmes moyens optiques 10 de couplage. Suivant des modes de réalisation, le système de mesure optique selon l'invention peut comprendre en outre une source de lumière reliée à au moins une fibre optique ayant une extrémité couplée avec les troisièmes moyens optiques de couplage, et un détecteur de l'un des types suivants : détecteur 15 matriciel, détecteur ligne, spectromètre multicanaux, relié à une pluralité de fibres optiques ayant une extrémité couplée avec lesdits troisièmes moyens optiques de couplage. Ainsi, la présente invention propose une sonde permettant de mesurer dans un encombrement réduit un échantillon de fluide sous différents angles 20 avec la possibilité de mettre en oeuvre différentes techniques optiques : Spectroscopie UV, visible, proche infrarouge, Raman ou de fluorescence, imagerie. Cette sonde permet notamment : - une plus grande robustesse de mesure. Par exemple, les mesures 25 peuvent être effectuées au choix par au moins trois canaux (en transmission, à 90 degrés et/ou en rétrodiffusion). Or certains de ces canaux (à 90 degrés et en rétrodiffusion notamment) sont moins sensibles au rayonnement primaire parasite, en particulier pour les mesures de fluorescence ou en spectroscopie Raman ; 30 - une grande flexibilité. Si la turbidité de l'échantillon est faible, la mesure en transmission donne le plus d'information. Si sa turbidité est élevée, ce sont les mesures à 90 degrés ou en rétrodiffusion qui donnent le plus d'information. Or les détecteurs peuvent être reliés au choix à l'un de ces canaux ; -12- - une possibilité de caractériser la physique et la chimie de l'échantillon. Les méthodes de mesure (Raman, fluorescence et spectroscopie) peuvent être combinées et mises en oeuvre simultanément ou séquentiellement grâce aux multiples fibres optiques. La sonde est particulièrement adaptée à la mesure dans des réacteurs contenant du liquide ou des tuyaux. La forme de la sonde permet par ailleurs une meilleure maitrise du flux devant les points de mesure, et une limitation de l'encrassage. Elle permet ainsi de faire dans de bonnes conditions des mesures de décantation et/ou de démixtion. Description des figures et modes de réalisation D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : - la Fig. 1 illustre une vue d'ensemble de la sonde selon l'invention, - les Fig. 2(a) et Fig. 2(b) illustrent des vue en perspective de l'extrémité de la sonde avec la cavité de mesure, respectivement de côté et de face, - la Fig. 3 illustre une vue en coupe de l'extrémité de la sonde avec la cavité de mesure et les fibres optiques représentées, - la Fig. 4 illustre une vue de face de la cavité de mesure avec les fibres 20 optiques représentées, suivant un premier mode de réalisation, - la Fig. 5 illustre une vue de face de la cavité de mesure avec les fibres optiques représentées, suivant un second mode de réalisation, - la Fig. 6 illustre une vue de face de la cavité de mesure avec les fibres optiques représentées, suivant un troisième mode de réalisation. 25 - la Fig. 7 illustre un schéma synoptique de système mettant en oeuvre une sonde selon l'invention. Il est à noter que les Fig. 1 à Fig. 6 ne présentent pas des modes de réalisation distincts mais illustrent des caractéristiques qui peuvent être combinées de différentes manières dans des modes de réalisation particuliers 30 de l'invention. En référence aux Fig. 1, Fig . 2(a) et Fig. 2(b), une sonde 1 selon l'invention comprend un corps 2, qui est terminé selon une extrémité par deux branches 3, 4 entre lesquelles se trouve une cavité de mesure 10. Ces deux branches 3, 4 sont dénommées, pour des raisons de clarté de l'exposé -13- première branche 3 et seconde branche 4, étant entendu que ces dénominations ne peuvent en aucun cas avoir un caractère limitatif. Les branches 3, 4 et le corps 2 peuvent être par exemple en métal, en verre, en saphir, ou dans un matériau polymère (plastique) ... Le corps 2 est terminé à son autre extrémité par une interface de liaison 5 qui permet de fixer la sonde, et qui comprend les moyens de connexion, notamment optiques. La sonde présentée est conçue notamment pour pouvoir effectuer des mesures dans un bioréacteur, un fermenteur ou toute autre enceinte contenant un fluide. Le corps 2 est de forme allongée pour permettre une prise de mesure à distance des parois, et suffisamment fin pour pourvoir être facilement inséré dans l'enceinte. Comme expliqué précédemment, les branches 3, 4 ont une forme adaptée pour optimiser l'écoulement du fluide dans la cavité de mesure 10. En référence à la Fig. 3, la sonde 1 comprend des fibres optiques 23 qui permettent d'interfacer la cavité de mesure 10 avec des moyens d'illumination et de mesure externes à la sonde 1. Ces fibres optiques 23 sont terminées par des connecteurs au niveau de l'interface de liaison 5. Les fibres optiques 23 peuvent être décomposées en premières fibres 20 optiques 30, secondes fibres optiques 40 et troisièmes fibres optiques 50 suivant leur disposition par rapport à la cavité de mesure 10. Les fibres optiques 23 sont des fibres optiques multimodes, qui laissent passer la lumière sur l'essentiel du spectre UV, visible et proche infrarouge. La sonde 1 comprend également des moyens optiques de couplage qui 25 permettent d'interfacer les fibres optiques 23 avec la cavité de mesure 10. Ces moyens optiques de couplage comprennent des premiers et des seconds moyens optiques de couplage qui débouchent dans la cavité de mesure 11 au niveau, respectivement de la première branche 3 et de la seconde branche 4. 30 Les premiers et les seconds moyens optiques de couplage comprennent des réflecteurs 22 qui permettent de renvoyer les faisceaux des premières fibres optiques 30 et des secondes fibres optiques 40 à angle droit dans la cavité 11, selon un axe optique de mesure 21 qui relie les deux branches 3, 4. Les premiers et des seconds moyens optiques de couplage comprennent 35 également des fenêtres transparentes 11, en verre de saphir ou -14- éventuellement en quartz, qui laisse passer les faisceaux optiques tout en assurant l'étanchéité. L'épaisseur de ces fenêtres 11 détermine également la longueur de mesure 20 qui correspond à la longueur de parcours des faisceaux optiques dans le fluide le long de l'axe optique de mesure 21. Cette épaisseur peut être ajustée dans ce but. Les moyens optiques de couplage comprennent également des troisièmes moyens optiques de couplage qui débouchent dans la cavité de mesure 11 au niveau du fond de cette cavité. Ils comprennent une fenêtre 12 en verre de saphir ou éventuellement en quartz qui laissent passer les faisceaux optiques des troisièmes fibres 50 tout en assurant l'étanchéité. Les axes optiques de faisceaux issus de (ou captés par) ces troisièmes fibres optiques 50 sont perpendiculaires ou proches de la direction perpendiculaire à l'axe optique de mesure 21. La sonde 1 comprend en outre un élément de maintien solidaire du corps 15 2, qui permet de maintenir l'extrémité des différentes fibres optiques 23 à la position désirée, relativement aux moyens optiques de couplage. Le nombre de fibres optiques 23 représentées sur les figures n'est en aucun cas limitatif et doit uniquement être considéré à titre d'exemple. Nous allons décrire des exemples de configuration basés sur l'hypothèse, 20 non limitative, où une des premières fibres optiques 30 est utilisée comme fibre optique centrale 31 d'illumination (c'est-à-dire qu'elle est reliée à une source de lumière). Les premières fibres optiques 30 comprennent au minimum cette fibre optique centrale d'illumination 31. 25 Les premières fibres optiques 30 peuvent également comprendre au moins une fibre optique latérale 32 placée à proximité de la fibre optique centrale 31, pour collecter la lumière en rétrodiffusion. Il est à noter que suivant les configurations de mesure, la fibre optique centrale 31 peut également être utilisée pour collecter la lumière en 30 rétrodiffusion. Les premières fibres optiques 30 peuvent également comprendre une pluralité de fibres optiques latérales 32 placées à égale distance, deux-àdeux, de la fibre optique centrale 31. Cette configuration permet de faire des mesures d'homogénéité en rétrodiffusion, en comparant les signaux reçus par 35 des fibres optiques latérales 32 situées à égale distance de part et d'autre de -15- la fibre optique centrale 31. En effet, les variations entre les signaux issus de ces fibres 32 peuvent être pour l'essentiel attribuées aux inhomogénéités locales (présence de particules, ...) du fluide dans la zone de mesure. Alternativement, cette configuration peut permettre d'améliorer la détection en rétrodiffusion par rapport aux inhomogénéités du fluide, en moyennent les signaux issus des fibres optiques latérales 32 situées à égale distance de part et d'autre de la fibre optique centrale 31. Les secondes fibres optiques 40 comprennent au minimum une fibre optique centrale 41 pour collecter la lumière en transmission. Elles peuvent également comprendre une ou plusieurs fibre(s) optique(s) latérale(s) 42 placée(s) à proximité de la fibre optique centrale 41, pour faire des mesures de diffusion, ou de profils de diffusion, à petits angles. En effet, l'angle de mesure (par rapport à l'axe d'illumination qui correspond à l'axe optique 21) d'une fibre optique latérale 42 dépend de la distance entre la fibre optique centrale 41 et cette fibre optique latérale 42. Cette configuration permet de faire des mesures d'homogénéité en transmission, en comparant les signaux reçus par des fibres optiques latérales 42 situées à égale distance de part et d'autre de la fibre optique centrale 41. En effet, les variations entre les signaux issus de ces fibres 42 peuvent être pour l'essentiel attribuées aux inhomogénéités locales (présence de particules, ...) du fluide dans la zone de mesure. Alternativement, cette configuration peut permettre d'améliorer la détection en transmission ou à petits angles par rapport aux inhomogénéités du fluide, en moyennent les signaux issus des fibres optiques latérales 42 situées à égale distance de part et d'autre de la fibre optique centrale 41. Les troisièmes fibres optiques 50 comprennent au minimum une fibre optique 51 pour collecter la lumière perpendiculairement à l'axe optique de mesure 21. Elles peuvent comprendre en outre une pluralité de fibres optiques 52 réparties le long d'une ligne parallèle à l'axe optique de mesure 21. Cette configuration peut notamment être utilisée pour faire des mesures de profils de diffusion à grands angles, dans la mesure chacune de ces fibres optiques 50 collecte la lumière issue d'un centre de diffusion dans le fluide sous un angle différent (par rapport à l'axe d'illumination qui correspond à l'optique 21). -16- Les troisièmes fibres optiques 50 peuvent également être utilisées pour faire de l'imagerie du fluide qui circule en défilement dans la cavité de mesure. Elles peuvent être êtres mises en oeuvre sous la forme d'une nappe, ce qui permet d'obtenir un nombre élevé de points de mesure. Chaque fibre 50 constitue un pixel, et une image des particules du fluide peut être formée, par exemple avec un détecteur linéaire, en utilisant le défilement du fluide (lequel défilement est guidé grâce à la forme des première et seconde branches 3, 4) pour créer la deuxième dimension de l'image. Bien entendu, ce mode d'imagerie peut être mis en oeuvre sur une 10 même sonde et avec les mêmes fibres 50 que celles utilisées pour faire des mesures de diffusion ou de profil de diffusion. A titre d'exemple non limitatif, dans le mode de réalisation présenté, - le corps de la sonde a un diamètre de 25 mm et une longueur de 100 mm ; 15 - la cavité de mesure 10 a une longueur utile 20 de 4 mm ; - la sonde est adaptée pour effectuer des mesures dans des fluides avec une turbidité jusqu'à 12 000 UTN ; - les fibres optiques 23 comprennent 9 fibres optiques en silice à faible teneur en ions OH, de bande passante 350-2500nm et de diamètre 220pm 20 ainsi que 6 fibre de diamètre 300pm pour la détection, et 7 fibres optiques pour l'illumination. Ces fibres optiques 23 sont terminées par des connecteurs de type SMA au niveau de l'interface de liaison 5. Suivant des variantes de modes de réalisation, le corps 2 de la sonde peut comprendre deux parties séparables : 25 - selon un exemple présenté à la Fig. 1, les branches 3, 4 et la cavité de mesure 10 peuvent être sur un élément amovible 6 vissé ou fixé par tout autre moyen sur une partie arrière 7 du corps 2. Dans ce cas, l'élément amovible 6 peut inclure les moyens optiques de couplage, tandis que la partie arrière 7 du corps 2 peut inclure les fibres optiques 23, dont les extrémités 30 sont maintenues solidaires du corps 2 par un élément de maintien. Il est ainsi possible de changer la cavité de mesure 10, par exemple pour des raisons de maintenance ou pour utiliser différentes cavités de mesure avec des configurations ou des longueurs 20 de parcours dans le fluide différentes ; - selon un autre exemple présenté à la Fig. 6, le corps 2 peut 35 comprendre une partie externe 71 qui comprend la cavité de mesure 10 et les -17- moyens optiques de couplage. Cette partie externe 71 est conçue de telle sorte à pouvoir être fixée sur une enceinte par exemple. Le corps 2 comprend alors également une partie interne 70 qui comprend les fibres optiques 23. Cette partie interne 70 peut être insérée dans la partie externe 71 comme dans un fourreau et retirée sans risque de perte d'étanchéité ou de contamination de l'enceinte. Il est ainsi possible de remplacer les fibres optiques 23, par exemple pour utiliser différentes configurations de fibre 23 ou pour effectuer différents types de mesure à différentes longueurs d'onde sans démonter la sonde. Bien entendu, les deux possibilités peuvent être combinées, pour réaliser une sonde dont le corps 2 comprend une partie externe 71 avec une extrémité 6 (comprenant la cavité de mesure et les moyens optiques de couplage) démontable, et un fourreau interne 70 amovible avec les fibres optiques. Suivant des variantes de mode de réalisation, les moyens optiques de couplage peuvent comprendre des lentilles ou des microlentilles 24 qui permettent d'optimiser le couplage avec les fibres optiques 23. Ils peuvent également comprendre des filtres, par exemple de type passe bande ou coupe-bande (« notch ») pour application en spectroscopie Raman ou de fluorescence). Suivant des variantes de mode de réalisation, la sonde 1 peut comprendre une voie de référence pour permettre une mesure de l'intensité de l'éclairement hors de la cavité de mesure 10. Dans ce cas, la sonde peut comprendre un coupleur inséré sur une fibre optique 23 prévue pour l'éclairement, telle que la première fibre optique centrale 31. Ce coupleur prélève une fraction de la lumière qu'il retourne au moyen d'une fibre optique vers l'instrumentation couplée à la sonde 1. Ainsi, la mesure est effectuée au plus près de la cavité de mesure 10 et tient compte des pertes dans la sonde, par exemple au niveau des connecteurs optiques. Suivant des variantes de mode de réalisation, en référence à la Fig. 5, les troisièmes fibres optiques 50 peuvent comprendre en outre une seconde ligne ou une seconde nappe de fibres optiques 53 sensiblement parallèle à l'axe optique de mesure 21. Pour des applications d'imagerie, une première ligne de fibres 52 peut être utilisée pour la mesure, et la seconde ligne peut être utilisée pour l'illumination. -18- Les troisièmes moyens de couplage optique peuvent comprendre en outre une lentille cylindrique 60 pour améliorer les performances en imagerie, dans les configurations avec une seule ligne de fibres optiques 52 ou avec deux lignes de fibres optiques 52, 53. Suivant des variantes de modes de réalisation, en référence à la Fig. 6, les fenêtres 11 peuvent être d'épaisseur variable en fonction de la position le long d'un diamètre ou d'une dimension transversale. Elles peuvent être placées dans les première et seconde branches 3, 4 de sorte que leurs faces en contact avec le fluide ne soient pas parallèles. Cette configuration de la sonde 1 permet d'effectuer des mesures en transmission, éventuellement simultanément, avec des longueurs de mesure 20 dans le fluide différentes en fonction des fibres optiques utilisées. Cela peut permettre par exemple d'utiliser la sonde sur une plus grande gamme de valeurs de turbidité, ou de réaliser des mesures en transmission pour différentes épaisseurs de fluide. Dans ce mode de réalisation, il est possible de mettre en oeuvre par exemple les configurations de mesures suivantes : - illumination par une première fibre optique centrale 31, et mesures en transmission aux même petits angles par deux secondes fibres optiques latérales 42, avec à chaque fois un trajet 62 dans le fluide correspondant à 20 une longueur de mesure 20 différente ; - illumination par deux premières fibre optique latérales 32, et mesures en transmission respectivement par les deux secondes fibres optiques latérales 42 faisant face aux premières fibre optique latérales 32 d'illumination, avec à chaque fois un trajet 61 dans le fluide correspondant à 25 une longueur de mesure 20 différente. Bien entendu, la sonde 1 dans le mode de réalisation de la figure 6 peut comprendre des troisièmes fibres optiques 50 et des troisièmes moyens optiques de couplage selon les modes de réalisation présentés aux Fig. 4 et Fig. 5. 30 Suivant des variantes de modes de réalisation, une sonde 1 peut comprendre des premiers et des seconds moyens de couplage avec au moins deux fenêtres 11, disposées côte à côte sur les premières et secondes branches 4, 5, et agencées de telle sorte à former : - un premier jeu de fenêtres 11 avec leurs interfaces avec le fluide 35 parallèles, tel qu'illustré à la Fig. 4, et -19- - un second jeu de fenêtres 11 avec leurs interfaces avec le fluide non parallèles, tel qu'illustré à la Fig. 5. Les deux fenêtres côte à côte peuvent également être réalisées dans un même élément transparent 11. Suivant des variantes de mode de réalisation, les fenêtres 11, 12 des moyens de couplage peuvent être réalisées sous la forme d'une fenêtre unique, par exemple semi-circulaire. Suivant des modes de réalisation, le corps 2, la partie distale 6 du corps 2 avec les branches 3, 4 et la cavité de mesure 10, ou les branches 3, 4 peuvent être réalisés dans un matériau transparent, tel que du quartz ou du verre de saphir. Les fenêtres 11 peuvent alors être partie intégrantes de cet élément transparent corps 2. Dans ce cas, les moyens optiques de couplage sont au moins partiellement inclus dans le corps 2 et/ou les première et seconde branches 4, 5. Suivant des variantes de mode de réalisation, la sonde 1 peut comprendre des fibres optiques 23 de différents diamètres suivant leurs positions, afin par exemple d'optimiser le rapport signal sur bruit de l'ensemble. Systèmes de mesure En référence à la Fig. 7, nous allons maintenant décrire des modes de mise en oeuvre de la sonde 1 et des systèmes de mesure mettant en oeuvre cette sonde 1. De manière générale, un système de mesure qui met en oeuvre la sonde 1 comprend en outre une ou plusieurs sources d'illumination 71, et des 25 moyens de détection 74. De manière optionnelle, il peut comprendre des moyens de commutation optique 72, manuels ou contrôlés par ordinateur, qui permettent de relier différentes sources d'illumination 71, et/ou différents moyens de détection 74, à différentes fibres optiques 23. 30 Pour un grand nombre d'applications, la sonde 1 est configurée de telle sorte à procurer un point d'illumination par la première fibre optique centrale 31 et au moins trois points de mesure : - en rétrodiffusion (à 180 degrés), par une première fibre optique centrale 31 et/ou au moins une première fibre optique latérale 32. Si la 35 première fibre optique centrale 31 est utilisée en rétrodiffusion, le système -20- comprend en outre un coupleur ou un circulateur pour séparer l'illumination et le signal de rétrodiffusion ; - à 90 degrés, par au moins une troisième fibre 51, - en transmission (à zéro degrés), par la seconde fibre optique centrale 5 41. Bien entendu, des mesures d'homogénéité et/ou de diffusion à petits angles peuvent également être mises en oeuvre comme décrit précédemment. Pour des applications en spectroscopie UV, visible ou infrarouge proche, la source d'illumination 73 couplée à la fibre optique centrale 31 peut être par 10 exemple une lampe halogène, une lumière monochromatique accordable, ou un laser Blanc (supercontinum de lumière blanche). Pour ce type de mesure, les moyens de détection 74 comprennent un spectrophotomètre. Ce spectromètre peut comprendre un seul canal de mesure, et être couplé séquentiellement par des switchs optiques 72 aux 15 fibres optiques 23 qui collectent les signaux. Un spectrophotomètre multicanaux ou une caméra hyperspectrale peut également être utilisé pour traiter au moins une partie des mesures simultanément. Si le fluide a une turbidité de l'ordre de 0 UTN (absence de turbidité), la mesure en transmission permet d'obtenir le spectre de ce fluide. 20 Si le fluide devient turbide, les trois positions fournissent une information utile. La mesure en transmission fournit une information spectrale plus corrélée à la chimie du liquide tandis que les mesures à 90 degrés et en rétrodiffusion fournissent une information relative aux éléments en suspension dans le liquide (particules solides, cellules, gouttes d'huile,...). La 25 turbidité, la taille moyenne de particule et/ou leur densité peuvent également être obtenues de cette manière avec un spectrophotomètre 73. Enfin, la théorie de la diffusion (simple ou multiple) peut être utilisée suivant le niveau de diffusion : technique des deux sphères d'intégration, équations de Kubelka Munk, diffraction de Fraunhofer, théorie de Mie.... 30 Les mêmes types de configuration de la sonde 1 peuvent être utilisés pour des mesures de fluorescence. L'excitation se faisant par la première fibre optique centrale 31, les mesures donnent accès respectivement à la fluorescence frontale de l'échantillon (fibre 32), la fluorescence à 900 (fibre 51), et la fluorescence en transmission (fibre optique 41). Il est à noter que la 35 mesure à 900 (fibre 51) permet d'éviter l'effet du rayonnement d'excitation -21- sur la mesure. En outre, la possibilité d'effectuer des mesure de fluorescence frontale en transmission ou à 900 permet d'optimiser la sensibilité aux particules ou au liquide en suspension. Les mêmes types de configuration de la sonde 1 peuvent être utilisés 5 pour faire de la spectroscopie Raman/Cars. L'excitation laser se faisant par la première fibre optique centrale 31, les mesures donnent accès respectivement au spectre Raman en rétrodiffusion (fibre 32), au spectre Raman à 90° (fibre 51), et au spectre Raman en transmission (fibre optique 41). Il est à noter que la mesure à 900 (fibre 51) permet d'éviter l'effet du rayonnement 10 d'excitation sur la mesure. En outre, la mesure de spectre Raman à différents angles peut permettre une meilleure séparation de l'effet Raman par rapport à l'effet de fluorescence. Comme expliqué précédemment, la sonde 1 peut comporter également une dizaine de points de mesure (typiquement entre 10 et 20, voire 30) 15 répartis entre les premières, les secondes et les troisièmes fibres optiques 30, 40, 50. Ce type de configuration permet d'obtenir des mesures à une multitude d'angles différents. Le moyen le plus efficace de réaliser la mesure est alors de faire une acquisition simultanée des signaux en connectant par exemple les fibres de 20 mesure 30, 40, 50 à un spectromètre parallèle 74. Un tel spectromètre peut par exemple comprendre un détecteur matriciel dont les colonnes correspondent aux différentes voies de mesure ou fibres optiques 23, et sur lequel les spectres correspondants sont enregistrés selon les lignes. Comme précédemment l'illumination peut être de différents types selon 25 que l'on veuille faire de la spectroscopie UV, visible, proche infrarouge, Fluorescence ou Raman. Les configurations de sonde avec une pluralité de points de mesure permettent une meilleure évaluation de l'effet de la diffusion. En effet, le profil de diffusion peut être mesuré de manière beaucoup plus précise à différents 30 angles. Il peut même être possible d'effectuer des mesures granulométriques in situ. Elles donnent aussi la possibilité d'effectuer des mesures d'homogénéité du liquide, pour voir si un mélange de solutions est homogène par exemple. Pour cela il suffit de comparer les spectres des mesures effectuées aux 35 mêmes angles. Par exemple une mesure d'homogénéité peut être obtenue en -22- comparant les mesures des premières ou des secondes fibres optiques secondaires 32, 42 situées d'un côté de la fibre centrale 31 ou 41 avec celles des premières ou des secondes fibres optiques secondaires 32, 42 situées de l'autre côté. La détection d'inhomogénéite peut se faire en comparant les spectres entre eux par division ou par analyse en composante principale (détection des inhomogénéités par détection des observations aberrantes, ou « outliers » en Anglais). Il est à noter que l'homogénéité peut aussi être obtenue en éclairant le fluide par une troisième fibre 50 et en comparant les signaux obtenus par les 10 premières et les secondes fibres optiques 30, 40 ; Comme expliqué précédemment, la sonde 1 peut également être utilisée pour réaliser de l'imagerie en ligne. En effet si le nombre de troisièmes fibres optiques 50 est suffisamment important (par exemple de l'ordre de 15 à 20) et la vitesse d'acquisition suffisamment rapide, le système peut produire une 15 image en associant les mesures simultanées. L'éclairage peut être issu d'une première fibre centrale 31, de certaines des troisièmes fibres 51, 52, ou d'une seconde ligne de troisièmes fibres d'éclairage 53. L'éclairage peut également être à une longueur d'onde d'excitation pour effectuer une imagerie de fluorescence. 20 Un détecteur linéaire 74 peut être notamment utilisé. La forme de la sonde facilitant un écoulement laminaire, le passage du liquide permettra un balayage uniforme gage d'une image de bonne qualité. Un spectromètre parallèle 74 peut également être utilisé pour produire des images hyperspectrales, ou une pluralité d'images à différentes longueurs 25 d'onde. Les possibilités de mesure permettent de mettre en oeuvre différent types de traitement en fonction des informations recherchées. Dans le cas des mesures multipoints à différents angles, le signal peut être traité notamment : 30 - pour obtenir des mesures de turbidité, en effectuant des ratios entre les mesures à 90 degrés et en transmission, ou entre des mesures à 90 degrés et à d'autres angles ; - ou en appliquant la théorie de la granulométrie laser, en analysant la forme du diagramme de diffraction à partir de mesures aux petits angles et 35 grands angles. -23- Une autre méthode basée sur le traitement statistique des données peut aussi être mise en oeuvre afin de séparer les composantes des signaux de mesure représentatifs des caractéristiques physiques de particules en suspension dans le fluide, des mesures chimiques. Cette méthode est décrite dans le document de 3.-M. Roger, F. Chauchard, V. Bellon-Maurel, « EPO-PLS external parameter orthogonalisation of PLS application to temperatureindependent measurement of sugar content of intact fruits », Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 66 (2003) 191-204. En effet, le signal à 900 et en rétrodiffusion est fortement corrélé au 10 signal des particules, mais il contient aussi l'information chimique du fluide. Afin de supprimer cette information parasite, l'approche suivante est mise en oeuvre : Dans un premier temps, une analyse en composante principale est calculée sur les spectres en transmission. Ces spectres contiennent en 15 majorité l'information du liquide. Les composantes principales sont alors utilisées pour définir un opérateur de projection. Les spectres obtenus en rétrodiffusion et à 90 degrés sont alors traités de la manière suivante : - La partie contenant l'information chimique du fluide est calculée en 20 multipliant le spectre par l'opérateur de projection ; - La partie contenant l'information sur les particules est calculée en effectuant la soustraction du spectre brut par le spectre multiplié par le l'opérateur de projection. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être 25 décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif sonde (1) de mesure optique pour effectuer des mesures 5 spectrométriques et/ou photométriques dans un fluide, comprenant un corps (2) apte à être immergé dans ledit fluide, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - au moins une première et une seconde branches (4, 5) s'étendant à l'extrémité dudit corps (2) dans son prolongement et délimitant une cavité de 10 mesure (10), - une pluralité de fibres optiques (23) insérées dans ledit corps (2) et aptes à être reliées à des moyens optiques d'illumination (73) et/ou de détection (74), - des moyens optiques de couplage (11, 12, 22, 60) aptes à transmettre 15 de la lumière entre au moins une partie desdites fibres optiques (23) et la cavité de mesure (10), comprenant (i) des premiers moyens optiques de couplage (11, 22) débouchant dans la cavité de mesure (10) au niveau de la première branche (3), (ii) des seconds moyens optiques de couplage (11, 22) débouchant dans la cavité de mesure (10) au niveau de la seconde branche 20 (4), et (iii) des troisièmes moyens optiques de couplage (12, 60) débouchant dans la cavité de mesure (10) au niveau du fond de ladite cavité. 2. La sonde de la revendication 1, qui comprend en outre des branches (3, 4) en forme d'ailettes permettant de contrôler un flux de liquide circulant 25 dans la cavité de mesure (10), de telle sorte à le rendre sensiblement laminaire et à le comprimer pour diminuer l'effet parasite des bulles de gaz. 3. La sonde de l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle le corps (2) a un diamètre inférieur à 26 mm. 30 4. La sonde de l'une des revendications précédentes, dans laquelle la longueur de mesure (20) dans la cavité de mesure (10) est adaptée à la réalisation de mesures dans des milieux dont la turbidité est supérieure à 1000 UTN. 35-25- 5. La sonde de l'une des revendications précédentes, dans laquelle la longueur de mesure (20) dans la cavité de mesure (10) est variable le long des première et seconde branches (4, 5). 6. La sonde de l'une des revendications précédentes, dans laquelle les premiers et/ou les seconds moyens optiques de couplage incluent un réflecteur à angle droit (22) et une fenêtre (11) en matériau au moins partiellement transparent. 7. La sonde de l'une des revendications précédentes, dans laquelle le corps (5) comporte des parties séparables dont : - une première partie (7, 70) incluant les fibres optiques (23), et - une seconde partie (6, 71) comprenant les premières et secondes branches (4, 5) et la cavité de mesure (10), et incluant les moyens optiques 15 de couplage (11, 12, 22, 60). 8. La sonde de l'une des revendications précédentes, qui comprend en outre une première fibre optique centrale (31) ayant une extrémité couplée avec les premiers moyens optiques de couplage (22, 11), et une seconde fibre 20 optique centrale (41) ayant une extrémité couplée avec les seconds moyens optiques de couplage (22, 11), lesquelles premières et secondes fibres optiques centrales (31, 41) définissant un axe optique de mesure (21) dans la cavité (10). 25 9. La sonde de la revendication 8, qui comprend en outre : - au moins une fibre optique latérale (32) ayant une extrémité couplée avec les premiers moyens optiques de couplage (22, 11) et placée à proximité de l'extrémité de la première fibre optique centrale (31), et/ou - au moins une fibre optique latérale (42) ayant une extrémité couplée 30 avec les seconds moyens optiques de couplage (22, 11) et placée à proximité de l'extrémité de la seconde fibre optique centrale (41). 10. La sonde de l'une des revendications 8 ou 9, qui comprend en outre :-26- - au moins deux fibres optiques latérales (32) ayant une extrémité couplée avec les premiers moyens optiques de couplage (22, 11), lesquelles extrémités étant placées sensiblement à égale distance de l'extrémité de la première fibre optique centrale (31), et/ou - au moins deux fibres optiques latérales (42) ayant une extrémité couplée avec les premiers moyens optiques de couplage (22,11), lesquelles extrémités étant placées sensiblement à égale distance de l'extrémité de la seconde fibre optique centrale (41). 11. La sonde de l'une des revendications précédentes, qui comprend en outre une pluralité de fibres optiques (50) ayant une extrémité couplée avec les troisièmes moyens optiques de couplage (12, 60), lesquelles extrémités étant disposées selon au moins une ligne s'étendant entre la première et la seconde branches (3, 4). 12. La sonde de la revendication 11, qui comprend une pluralité de fibres optiques (50) ayant une extrémité couplée avec les troisièmes moyens optiques de couplage (12, 60), lesquelles extrémités étant disposées selon deux lignes s'étendant entre la première et la seconde branches (3, 4). 13. La sonde de l'une des revendications 11 ou 12, dans laquelle les troisièmes moyens optiques de couplage comprennent en outre au moins une lentille cylindrique (60). 14. Système de mesure optique comprenant une sonde (1) selon l'une des revendications précédentes, et des moyens optiques d'illumination (73) et/ou de détection (74) externes à la sonde et reliés aux fibres optiques (23) de ladite sonde. 15. Le système de mesure optique selon la revendication 14, qui comprend en outre des moyens optiques de commutation (72) aptes à relier des moyens optiques d'illumination (73) et/ou des moyens optiques de détection (74) à différentes fibres optiques (23).-27- 16. Le système de mesure optique de l'une des revendications 14 ou 15, qui comprend en outre au moins une source de lumière (73) reliée à une première fibre optique centrale (31), et des moyens de détection (74) de l'un des types suivants : spectromètre, spectromètre Raman, caméra hyperspectrale, reliés à au moins l'une des fibres suivantes : seconde fibre optique centrale (41), fibre(s) optique(s) latérale(s) (32, 42), fibre(s) optique(s) (50) couplée(s) avec les troisièmes moyens optiques de couplage (12, 60). 17. Le système de mesure optique de l'une des revendications 14 ou 15, qui comprend en outre une source de lumière (73) reliée à au moins une fibre optique (50) ayant une extrémité couplée avec les troisièmes moyens optiques de couplage (12, 60), et un détecteur (74) de l'un des types suivants : détecteur matriciel, détecteur ligne, spectromètre multicanaux, relié à une pluralité de fibres optiques (50) ayant une extrémité couplée avec lesdits troisièmes moyens optiques de couplage (12, 60).