Brevet FR3011325A1 — publié le 20150403

MICRO -SPECTROMETRE A ONDES EVANESCENTES La présente invention concerne le domaine de la spectrométrie. Plus précisément, l'invention concerne un micro-spectromètre par ondes évanescentes comprenant : - un dioptre (D) séparant un premier milieu transparent (M1) et un deuxième milieu transparent (M2) ayant respectivement un premier et un deuxième indice de réfraction, - un capteur optique (30) comprenant un réseau de pixels sensibles à l'intensité lumineuse, et disposé du côté du deuxième milieu transparent (M2), - un faisceau incident (F1) disposé de préférence du côté du premier milieu transparent (M1), et issu d'une source lumineuse dont le spectre est compris entre une longueur d'onde minimale (L1) et une longueur d'onde maximale (Ln), et - un dispositif d'interférences dudit faisceau incident et de diffusion de l'onde évanescente issue dudit faisceau. Un tel spectromètre est connu de l'homme du métier, notamment par l'exemple qu'en donne le document de l'état de la technique antérieure FR2929402 déposée par le demandeur. Toutefois, dans un tel spectromètre, bien qu'efficace, il est nécessaire que le dispositif d'interférences et de diffusion comprennent des nanostructures, et que celles-ci soient alignées de manière très particulière par rapport aux franges d'interférences et aux pixels du capteur. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant une solution simple et astucieuse. Avec cet objectif en vue, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme au préambule cité ci-avant, est essentiellement en ce qu'il comprend en outre - une cartographie (40) comprenant un ensemble de grilles de données (41, 42, 43), chaque grille de données comprenant la réponse optique dudit capteur pour une longueur d'onde donnée, au moins une longueur d'onde donnée étant comprise dans ledit spectre, et - un calculateur (50), configuré pour déterminer le spectre (Ili) de la source lumineuse en fonction de la réponse optique dudit capteur audit spectre et de la cartographie. Le premier milieu transparent (M1) peut être un prisme ou une lame mince dans laquelle le faisceau incident (F1) ou les sous-faisceaux incidents (F1 1, F1_2) sont de préférence guidés en réflexion totale (l'indice de réfraction du milieu (M1) étant toujours supérieur à celui du milieu (M2)). Dans un mode de réalisation, le dispositif d'interférences et de diffusion comprend un ensemble de microstructures (10), en contact direct avec le dioptre (D), dans lesquelles ledit premier faisceau (F1) incident, issu d'une source de spectre (Ili), subit des effets d'interférences et de diffusion. De préférence, on prévoit en outre un dispositif de filtrage spatial, configuré pour filtrer spatialement le faisceau incident (F1) en amont des microstructures (10). Dans un autre mode de réalisation, le dispositif d'interférences comprend un ensemble de nanostructures (11) et un diviseur de faisceau configuré pour diviser le faisceau incident (F1) en deux sous-faisceaux incidents (F1 1, F1 2), issus d'un même faisceau incident (F1) d'une même source de spectre (Ili), et interférant entre eux au niveau du dioptre (D).35 On peut prévoir que les nanostructures sont des cristaux photoniques à deux ou trois dimensions. On peut prévoir en outre un dispositif de filtrage spatial, 5 configure pour filtrer spatialement le premier sous-faisceau incident (F1 1) et le deuxième sous-faisceau incident (F1 2) en amont des nanostructures (11). Dans un mode de réalisation, on prévoit une mémoire couplée 10 au calculateur et comprenant des instructions exécutables par celui-ci pour : - enregistrer la distribution du signal sur les pixels du capteur ([P]) ; - calculer la matrice ([R-1]) inverse de la matrice ([R]) 15 correspondant à la réponse optique du capteur pour l'ensemble des longueurs d'onde de la cartographie; - calculer l'ensemble des longueurs d'onde ([L1, ... Li, Ln]) du spectre ([t]) selon l'équation [i]= R-1[P], où i est un indice. 20 Dans un mode de réalisation, on prévoit que la mémoire couplée au calculateur comprend en outre une instruction de contrainte positive telle que R[*]-[P]>0. 25 De préférence, la cartographie (40) comprend une pluralité de grilles de données, dont chaque grille de données est la réponse du capteur (30) en niveaux de gris à une longueur d'onde quasi monochromatique donnée, l'intensité de chaque longueur d'onde incidente quasi monochromatique de l'ensemble étant 30 connue. Grâce à l'invention, il est possible de transformer un capteur CCD ou CMOS classique en spectromètre, comme décrit ci-après. 35 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 illustre un mode de réalisation du micro-spectromètre avec microstructures selon l'invention, - la figure 2 illustre un mode de réalisation du micro-spectromètre avec nanostructures selon l'invention, et - la figure 3 illustre le fonctionnement du micro- spectromètre selon l'invention. Plusieurs modes de réalisation d'un micro-spectromètre par ondes évanescentes sont envisagés ici. De manière générale, un spectromètre par ondes évanescentes comprend un dioptre D séparant un premier milieu Ml, typiquement transparent, par exemple du verre, et un deuxième milieu M2, typiquement transparent, par exemple de l'air (l'indice de réfraction du milieu M1 étant toujours supérieur à celui du milieu M2). Le dioptre peut être un dioptre classique, par exemple un prisme ou une lame mince dans laquelle le faisceau incident est 25 guidé en réflexion totale. Le premier milieu transparent possède un premier indice de réfraction. Le deuxième milieu transparent possède un deuxième indice de réfraction. Typiquement, le premier indice de 30 réfraction est supérieur au deuxième indice de réfraction. On prévoit une source lumineuse dont le spectre à déterminer est compris entre une longueur d'onde minimale L1 et une longueur d'onde maximale Ln. Les valeurs L1 et Ln peuvent 35 être inconnues. Elles peuvent aussi dépendre des caractéristiques du capteur optique décrit ci-après. Un dispositif optique, non illustré, permet de générer un faisceau incident F1 à partir de la source lumineuse. Le faisceau incident F1 est disposé du côté du premier milieu transparent M1, et l'angle d'incidence du faisceau incident avec la surface du dioptre est de préférence supérieur à l'angle d'incidence limite de réfraction, de sorte à obtenir une réflexion totale interne, ce qui limite les parasites optiques. Alternativement, on peut se placer en champ sombre. Le micro-spectromètre comprend un capteur optique 30, typiquement un capteur CCD ou CMOS, comprenant un réseau de pixels sensibles à l'intensité lumineuse. Le capteur est généralement disposé du côté du deuxième milieu transparent M2. Au plus simple, le capteur génère une réponse à l'intensité lumineuse reçue par ses pixels en niveaux de gris. La distance séparant la surface du dioptre de la surface du réseau de pixels du capteur peut être de l'ordre de grandeur du 20 micromètre. Le micro-spectromètre comprend également un dispositif d'interférences dudit premier faisceau incident, l'intensité lumineuse desdites interférences étant reçue par les pixels 25 dudit capteur. Dans un mode de réalisation, voir figure 2, le dispositif d'interférences dudit faisceau incident comprend un ensemble de nanostructures 11, réalisées par exemple par nano lithographie 30 tridimensionnelle. Les nanostructures 11 sont de préférence dispersées sur un plan parallèle à la surface du dioptre, lui-même parallèle à la surface du capteur. 35 Elles sont déposées dans l'espace séparant la surface du dioptre D de la surface du capteur. Elles peuvent être déposées sur la surface même du dioptre ou sur la surface même du capteur, ou encore sur une surface intermédiaire, par exemple en verre. La répartition des nanostructures peut être aléatoire, quasi aléatoire ou ordonnée. Il n'est pas obligatoire d'établir une correspondance biunivoque entre une nanostructure et un 10 pixel du capteur. On peut prévoir différents types de nanostructures, par exemple de l'or, du TiO2 ou autre cristal photonique. On peut prévoir par exemple des métaux et des diélectriques (isolants, 15 transparents). Les métaux ont l'avantage de diffuser plus, mais ils génèrent des pertes par absorption d'une partie de la lumière. Ces pertes sont faibles dans le cas où le dioptre est un prisme (dans lequel les pertes sont surtout dues à la réflexion du faisceau incident). Les pertes peuvent être plus 20 importantes dans le cas où le dioptre est une lame mince dans laquelle le faisceau incident est guidé en réflexion totale. Dans ce cas, des nanostructures comprenant un diélectrique comme par exemple le TiO2 est avantageux. 25 La nature des nanostructures 11 peut être hétérogène : on peut mélanger différents types de nanostructures. Les nanostructures sont des structures dont les dimensions externes s'inscrivent dans un parallélépipède de dimensions 30 nanométriques, par exemple de longueur comprise entre 50 et quelques centaines de nanomètres (en l'espèce jusqu'à 800 nm), de largeur comprise entre 50 et 100 nanomètres et de hauteur comprise entre 50 et quelques centaines de nanomètres (en l'espèce une hauteur égale à la longueur de pénétration de la 35 l'onde évanescente, ici 300 nm). Par exemple, pour un spectre incident visible (400-800 nm), on peut prévoir des nanostructures de forme sensiblement parallélépipède. De préférence, on prévoit que les nanostructures sont plus petites que l'interfrange de l'interférogramme 20, de sorte à conserver un bon contraste. De manière connue, le faisceau incident F1 peut être divisé en deux sous-faisceaux : une premier sous-faiscau F1_1 et un deuxième sou-faisceau F1 2. Dans ce mode de réalisation, le dispositif d'interférences lesdits sous-faisceaux incidents F1_1 et F1 2, issus du faisceau incident F1 et interférant de préférence à la surface du dioptre D. L'angle d'incidence du deuxième sous-faisceau incident F1_2 avec la surface du dioptre D est de préférence supérieur à l'angle d'incidence limite de réfraction, de sorte à obtenir également une réflexion totale interne, comme exposé précédemment. En réflexion totale interne, il se forme à la surface du dioptre D une onde évanescente du côté de faible indice, en l'espèce le deuxième milieu transparent M2. Et aucun sous- faisceau F1_2 ou F1_2 ne se propage au-delà du dioptre, en l'espèce aucun sous-faisceau F1_2 ou F1_2 ne se propage dans le deuxième milieu transparent M2. Comme le premier sous-faisceau incident F1_1 et le deuxième 30 sous-faisceau incident F1_2 sont configurés pour interférer à la surface du dioptre, l'onde évanescente résultante est représentative de l'interférence entre ces deux sous-faisceaux incidents. La distribution d'intensité au niveau de l'onde évanescente reflète exactement celle de l'interférogramme 35 produit par la réflexion totale interne des premier et deuxième sous-faisceaux incidents. Quelle que soit la position des nanostructures 11, on prévoit que certaines au moins soient au contact des ondes évanescentes. Ainsi, les nanostructures ont un effet de diffusion des ondes évanescentes vers les pixels de la surface du capteur 30. A titre alternatif à la fonction de diffusion des nanostructures, on peut prévoir tout moyen de diffusion connu, par exemple un film diffuseur, bien que de tels films aient tendance à diminuer l'intensité lumineuse au niveau des pixels du capteur. Dans un autre mode de réalisation, voir figure 1, le 15 dispositif d'interférences dudit faisceau incident F1 comprend un ensemble de microstructures 10. Dans ce cas, seul le faisceau incident F1 est nécessaire. Les microstructures 10 sont de préférence dispersées sur un 20 plan parallèle à la surface du dioptre, lui-même parallèle à la surface du capteur. Elles sont déposées dans l'espace séparant la surface du dioptre de la surface du capteur. Elles peuvent être déposées 25 sur la surface même du dioptre ou sur la surface même du capteur, ou encore sur une surface intermédiaire. La répartition des microstructures 10 peut être aléatoire, quasi aléatoire ou ordonnée. Il n'est pas obligatoire d'établir 30 une correspondance biunivoque entre une microstructure et un pixel du capteur. On peut prévoir différents types de microstructures, par exemple un métal tel que de l'or, un diélectrique tel que du 35 TiO2 ou un cristal photonique. La nature des microstructures peut être non homogène, on peut mélanger différents types de microstructures. Les microstructures sont des structures dont les dimensions externes s'inscrivent dans un parallélépipède de dimensions micrométriques. De préférence, la longueur du parallélépipède est supérieure à Ln la valeur longueur d'onde maximale du spectre à déterminer. Par exemple on peut prévoir des microstructures de forme sensiblement parallélépipède de longueur comprise entre 1 et 10 micromètres, de largeur 1 micromètre et de hauteur comprise entre 50 et 100 nanomètres. De préférence, l'angle d'incidence du faisceau incident F1 avec la surface du dioptre est supérieur à l'angle d'incidence limite de réfraction, de sorte à obtenir une réflexion totale interne. Comme vu précédemment, en réflexion totale interne, il se forme à la surface du dioptre une onde évanescente du côté de faible indice, en l'espèce le deuxième milieu transparent M2. Le premier faisceau F1 ne se propage pas dans le deuxième milieu transparent M2. Quelle que soit la position des microstructures 10, on prévoit que certaines au moins soient au contact des ondes évanescentes. Grâce à ce contact, les ondes évanescentes peuvent interférer au sein des microstructures et y créer un interférogramme 20, puis être diffusées vers les pixels de la surface du capteur 30, la réponse spectrale étant dépendante de la longueur d'onde incidente.35 Quel que soit le mode de réalisation (avec microstructures ou nanostructures), les pixels du capteur reçoivent une intensité lumineuse correspondant à un interférogramme 20, les interférences ayant lieu soit au sein des microstructures 10 5 soit au niveau du dioptre et diffusées par les nanostructures 11. Quel que soit le mode de réalisation, la réflexion totale interne permet d'améliorer le contraste car les pixels du 10 capteur 30 ne sont sensibles qu'aux photons qui ont interagi avec les microstructures 10, respectivement les nanostructures 11. Quel que soit le mode de réalisation, on prévoit de 15 préférence de dimensionner les microstructures ou les nanostructures en fonction des valeurs des bornes L1, Ln du spectre. Dans un mode de réalisation, on prévoit que les 20 microstructures ou les nanostructures ont une forme sensiblement parallélépipédique et sont alignées dans le plan d'incidence. On peut prévoir que les microstructures ou que les nanostructures aient chacune une forme individuelle propre. On 25 peut également prévoir, indépendamment de la forme de la base des microstructures/nanostructures, que la hauteur de celles-ci soit la même. Avantageusement, la hauteur, c'est-à-dire l'épaisseur, des microstructures/nanostructures est non homogène, ce qui augmente la réponse spectrale de celles-ci, 30 c'est-à-dire la résolution du micro-spectromètre . Les nanostructures ou les microstructures peuvent être respectivement des nanoparticules et des microparticules. 35 Un capteur optique 30 CCD ou CMOS standard n'est sensible qu'à l'intensité lumineuse, c'est-à-dire aux nombre de photons frappant la surface de ses pixels par unité de temps, et pas à la longueur d'onde de ceux-ci. La fonctionnalisation de surface, mise en oeuvre par les microstructures ou les nanostructures, permet de pouvoir utiliser un capteur optique CCD ou CMOS standard comme spectromètre, c'est-à-dire d'être sensible à aux longueurs d'onde incidentes. Calibration A cet effet, on prévoit une étape initiale de calibration ou d'étalonnage du micro-spectromètre , par un ensemble de longueurs d'onde incidentes quasi monochromatiques. De préférence, le spectre à déterminer [1,1, Ln] est compris dans l'ensemble de longueurs d'onde incidentes quasi monochromatiques de calibration. De préférence, on prévoit que l'intensité de chaque longueur d'onde incidente quasi monochromatique de l'ensemble est connue, voir constante. Pour la calibration, l'ensemble de longueurs d'onde incidentes quasi monochromatiques peut être obtenu par exemple par une source blanche à super continuum filtrée par un filtre acousto-optique multi bandes ajustable. Par exemple la zone ajustable est de 450 nm à 700 nm. La calibration consiste alors à enregistrer la réponse du capteur optique 30 à une pluralité, et de préférence à chacune, des longueurs d'onde de l'ensemble des longueurs d'onde incidentes quasi monochromatiques, en l'espèce à une série d'impulsions centrées chacune sur une longueur d'onde comprise entre 450 nm et 700 nm et variant selon un pas prédéterminé, de préférence compris entre 1 nm et 10 nm, et en l'espèce de 1 nm. Pour chaque longueur d'onde incidente quasi monochromatique 35 de l'ensemble, la réponse du capteur optique est enregistrée dans une mémoire sous forme de grille de données, en l'espèce en niveaux de gris. L'ensemble des réponses du capteur à l'ensemble des longueurs d'onde incidentes quasi monochromatiques constitue la cartographie. La réponse du capteur optique à une longueur d'onde donnée est une cartographie, par exemple en niveaux de gris, dont l'intensité par pixel dépend du nombre de photons reçus par pixel par unité de temps. Chaque cartographie comprend la réponse des pixels du capteur 30 à la longueur d'onde incidente quasi monochromatique, en l'espèce en niveaux de gris lors de l'étape de calibration. Il y a une correspondance biunivoque entre une longueur 15 d'onde incidente quasi monochromatique et sa cartographie correspondante. Pour la mise en oeuvre du micro-spectromètre , on prévoit ultérieurement à l'étape de calibration, une étape de traitement 20 de signal, par un calculateur 50. L'étape de traitement de signal consiste à traiter la réponse optique du capteur 30 au spectre incident * ([L1 ; Ln]) pour déterminer dans la cartographie 40 les grilles de données correspondantes, et en déduire les longueurs d'onde du spectre. 25 Il est ainsi possible de traiter le spectre incident et transformer une distribution d'intensité lumineuse dans l'espace des pixels en une distribution d'intensité dans l'espace des longueurs d'onde, par une fonction f décrite ci-après. 30 Ce traitement peut être mis en oeuvre par ordinateur, grâce à un programme d'ordinateur associé. Soit le spectre incident *(L), quelconque sur un domaine 35 spectral compris entre L1 et Ln. On définit un pas de discrétisation AL, éventuellement variable sur le domaine spectral considéré. Pour échantillonner le spectre incident *(L), on peut 5 décomposer celui-ci selon le pas de discrétisation AL, sur la base de fonctions binaires 5i(L) telles que par exemple - 5i(L) = 1 pour L = Li ± L/2 et - 5i(L) = 0 sinon 10 Dans cet exemple, on a alors ilf(L)= laiâ(L) i=1 Avec ai un paramètre. Dans l'espace des fonctions binaires 5i(L), le spectre incident ilf(L) peut s'écrire sous la forme vectorielle suivante : 15 "al [Yi= ai aN ) Côté capteur, l'ensemble des pixels reçoit un signal optique correspondant aux interférences diffusées. La 20 distribution de signal sur l'ensemble des pixels peut s'écrire sous la forme d'un vecteur P, dont les composantes Pi sont les intensités de chaque pixel i, pour un total de N pixels ; soit (Pl [P] = Pi PNpixels 25 Grâce à la fonctionnalisation de surface par les microstructures ou les nanostructures, il existe une fonction f de transformation qui lie la distribution de signal sur les pixels, c'est-à-dire le vecteur [P], au spectre incident, c'est-à-dire le vecteur [Ili]. On a donc [P]= f([*]). Or f est nécessairement une fonction passant par l'origine (pas de faisceau incident implique pas de réponse de capteur). En l'espèce f est une transformation linéaire passant par 10 l'origine. La relation entre le vecteur [P] et le vecteur [if] peut donc s'écrire 15 [P]= R[1r] (1) Dans laquelle R est une matrice correspondant à la réponse optique du capteur. 20 Or la matrice R est connue par l'étape de calibration. La distribution du signal sur les pixels du capteur donne les coordonnées du vecteur [P]. On prévoit donc de résoudre par le calculateur 50 le 25 système d'équation [P]= R[Ilf]. Il y a plusieurs méthodes envisageables pour cela, dans l'exemple que nous avons donné, c'est une méthode des moindres carrées bien connue qui est utilisée. Ce type de méthode est 30 adapté aux systèmes d'équations surdéterminés. Des inconnues supplémentaires dites "résidus" sont introduites. On cherche alors le meilleur des éléments ['Ir], c'est à dire celui qui minimise ces résidus. On a donc: 35 [residus] = R[*]-[P] et on cherche [Ilf] qui minimise Somme([residus12): c'est une méthode des moindre carrés ou « lsq » pour « least-square method » en anglais, qui peut être mise en oeuvre par ordinateur par exemple par la fonction lsqnoneg sous le logiciel de calcul matlab (marque déposée). On peut imposer aux éléments [Ilf] d'être positifs. On peut effectivement rajouter cette condition pour être sûr d'avoir une solution physique, le spectre [i4] étant nécessairement non négatif. Il existe des raffinements à ce type de méthodes. D'autres méthodes des moindres carrés peuvent fonctionner, et d'autres méthodes de résolution qu'une méthode des moindres carrés peuvent également être envisagées. Hors bruit, la résolution du micro-spectromètre est directement liée au nombre de pixels du capteur. Dans le cas d'un échantillonnage à pas de discrétisation AL constant, la résolution est égale à l'intervalle spectral Ln-L1 divisé par le nombre de pixels, ce qui d'autant plus avantageux que le nombre de pixels est grand. En présence de bruit, on prévoit de préférence que la variation d'intensité pour chaque pixel est piquée, c'est-à-dire avec de fortes variations d'intensité dans le spectre capté par pixel, ce qui peut être obtenu par des cristaux photoniques comme micro/nanostructures. De préférence, les nanostructures sont des métamatériaux, c'est-à-dire des matériaux paraissant homogène pour le champ électromagnétique (le faisceau) incident. Avec les techniques de fabrication actuelles des nanostructures, il est possible de contrôler l'épaisseur de celles-ci, et l'indice effectif, ce qui permet de contrôler d'améliorer le contrôle sur la réponse spectrale par pixel et d'atteindre des variations plus abruptes. De préférence, on prévoit que chaque pixel a une réponse 35 spectrale individuelle respective, c'est-à-dire que le spectre incident sur un pixel donné est différent du spectre indicent sur un autre pixel. De préférence, le micro-spectromètre comprend un dispositif de filtrage spatial du faisceau incident dans le mode de réalisation à microstructures, et un dispositif de filtrage spatial du premier et du deuxième sous-faisceau incident dans le mode de réalisation à nanostructures. Un exemple purement illustratif de fonctionnement du micro- spectromètre selon l'invention est donné en figure 3. Dans cet exemple simplifié, un spectre incident [L1 ; Ln] avec n=3, c'est-à-dire un spectre incident [L1;L3] inconnu et combinant trois longueurs d'onde L1, L2 et L3 est capté par les pixels d'un capteur optique 30 après interférence et diffusion par des microstructures 10 ou des nanostructures 11. La réponse P du capteur optique 30 est un réseau de pixels 20 en l'espèce en niveaux de gris. Lors de l'étalonnage, on a prévu d'établir une pluralité de grilles de données. 25 Pour simplifier ici : - la grille de données 41 correspond à la réponse du capteur 30 à la longueur d'onde quasi monochromatique L1 lors de l'étape de calibration ; - la grille de données 42 correspond à la réponse du 30 capteur 30 à la longueur d'onde quasi monochromatique L2 lors de l'étape de calibration ; et - la grille de données 43 correspond à la réponse du capteur 30 à la longueur d'onde quasi monochromatique L3 lors de l'étape de calibration. 35 Le calculateur 50 peut donc calculer la matrice inverse R-1 par référence à la cartographie 40 et les grilles de données 41, 42, 43, et en déduire les longueurs d'onde Ll, L2 et L3 du spectre 'Ir.5 REVENDICATIONS1. Micro-spectromètre par ondes évanescentes comprenant : - un dioptre (D) séparant un premier milieu transparent (M1) et un deuxième milieu transparent (M2) ayant respectivement un premier et un deuxième indice de réfraction, - un capteur optique (30) comprenant un réseau de pixels sensibles à l'intensité lumineuse, et disposé du côté du deuxième milieu transparent (M2), - un faisceau incident (F1) issu d'une source lumineuse dont le spectre est compris entre une longueur d'onde minimale (L1) et une longueur d'onde maximale (Ln), et - un dispositif d'interférences (10 ; 11, F1 1, F1_2) dudit faisceau incident et de diffusion de l'onde évanescente issue dudit faisceau incident (F1), caractérisé en ce qu'il comprend en outre - une cartographie (40) comprenant un ensemble de grilles de données (41, 42, 43), chaque grille de données comprenant la réponse optique dudit capteur pour une longueur d'onde donnée, au moins une longueur d'onde donnée étant comprise dans ledit spectre, et - un calculateur (50), configure pour déterminer le spectre (Ili) de la source lumineuse en fonction de la réponse optique dudit capteur audit spectre et de la cartographie (40). 2. Spectromètre selon la revendication 1, dans lequel le dioptre est un prisme ou une lame mince dans laquelle le faisceau incident (F1) ou les sous-faisceaux (F1 1, F1_2) sont 30 guidés en réflexion totale. 3. Micro-spectromètre l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le dispositif d'interférences comprend un ensemble de microstructures (10) dans lesquelles ledit premier 35 faisceau (F1) incident interfère. 4. Micro-spectromètre selon la revendication 3, comprenant en outre un dispositif de filtrage spatial, configuré pour filtrer spatialement le faisceau incident (F1) en amont des microstructures (10). 5. Micro-spectromètre l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le dispositif d'interférences comprend un ensemble de nanostructures(11), et un diviseur de faisceau configuré pour diviser le faisceau incident (F1) en deux sous- faisceaux (F1 1, F1_2) interférant entre eux au niveau du dioptre (D). 6. Micro-spectromètre selon la revendication 5, dans lequel les nanostructures sont des cristaux photoniques à deux 15 ou trois dimensions. 7. Micro-spectromètre selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, comprenant en outre un dispositif de filtrage spatial, configuré pour filtrer spatialement le premier 20 sous-faisceau incident (F1 1) et le deuxième faisceau sous-incident (F1 2) en amont des nanostructures (11). 8. Micro-spectromètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une mémoire couplée au 25 calculateur et comprenant des instructions exécutables par celui-ci pour : - enregistrer la distribution du signal sur les pixels du capteur ([P]) ; - Résoudre le système d'équation [P]= R[Ilf] connaissant 30 la réponse optique du capteur [R]et [P] pour l'ensemble des longueurs d'onde de la cartographie ; - calculer l'ensemble des longueurs d'onde ([L1, ... Li Ln]) du spectre ( [iv]) . 9. Micro-spectromètre selon la revendication 8, dans lequel la résolution du système d'équation [P]= R[i] peut être obtenue par une méthode des moindres carrés. 10. Micro-spectromètre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque grille de données (41, 42, 43) de la cartographie (40) est une réponse du capteur (30) en niveaux de gris à une longueur d'onde quasi monochromatique donnée, l'intensité de chaque longueur d'onde incidente quasi monochromatique de l'ensemble étant connue.15