Brevet FR3053464A1 — publié le 20180105

SPECTRO-IMAGEUR MULTIVOIE A TRANSFORMEE DE FOURIER DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un spectro-imageur multivoie à transformée de Fourier destiné à imager, de manière simultanée, une pluralité d'états d'interférence donnée d'une scène. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif compact destiné à produire des images d'une scène, de manière simultanée, et à différentes longueurs d'onde. Un tel dispositif est nommé spectro-imageur. DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR Un spectro-imageur 10 à transformée de Fourier, présenté à la figure 1, et connu de l'état de la technique comprend un interféromètre à deux ondes. Ce spectro- imageur, aujourd'hui commercialisé par la société TELOPS sous le nom « Hyper-CamTM », comprend un interféromètre de Michelson et un photo détecteur 40. Le photo détecteur 40 comprend une pluralité de sites photosensibles (« Pixel » selon la terminologie Anglo-Saxonne) destinés à imager une scène 30. Pour différentes positions du miroir mobile 30 de l'interféromètre de Michelson, chaque site photosensible du photo détecteur 40, en correspondance avec un point donné de la scène 30, collecte donc une intensité lumineuse représentative d'un état d'interférence dudit point. L'ensemble des intensités lumineuses ainsi collectées par l'ensemble des sites photosensibles, pour une position du miroir mobile 30, correspond à un état d'interférence de la scène 30, que nous appelons « interféro-image ». En fonctionnement, un tel dispositif collecte une pluralité d'interféroimages pour différentes positions du miroir mobile 30, de sorte que, pour chaque site photosensible, l'ensemble des états d'interférences collectés par ledit site corresponde à un interférogramme, codant la transformée de Fourier du spectre (ou intensité lumineuse spectrale) d'un point de la scène 30. Un traitement mathématique du type « transformée de Fourier » de l'ensemble des interféro-images peut alors être appliqué pour obtenir un 3053464 2 ensemble d'images de la scène 30 à différentes longueurs d'ondes que nous appelons « spectro-images » (l'ensemble des spectro-images forme un « cube image »). Cependant, ce dispositif n'est pas satisfaisant. En effet, la formation d'une spectro-image d'une scène dans le plan du 5 photo détecteur 40 nécessite d'acquérir une séquence d'interféro-images pour différentes positions du miroir mobile 20. Par conséquent, l'acquisition, avec une résolution suffisante, de scènes en mouvement est difficile, voire impossible. Par ailleurs, de tels dispositifs nécessitent un alignement fin de leurs composants optiques, et sont ainsi d'utilisation complexe. 10 En outre, des réalignements fins peuvent être requis dès lors que des variations de température et de pression sont observées. Enfin, du fait de sa masse et de son encombrement, seul le détecteur est refroidi, et requiert ainsi des réalignements réguliers. La figure 2 présente un autre spectro-imageur 11 connu de l'état de la 15 technique divulgué dans la document [1] et cité à la fin de la description. Dans le document [1], le spectro-imageur comprend un réseau de microlentilles 70 disposées en regard d'un détecteur photosensible (« Image Sensor » selon la terminologie Anglo-Saxonne). Le spectro-imageur comprend également un réseau de filtres colorés 60 disposés entre le réseau de microlentilles et le détecteur 20 photosensible. La disposition, la forme et la taille des microlentilles et des filtres colorés permet de constituer des images essentiellement monochromatiques d'une même scène sur différentes sections du détecteur photosensible (chaque filtre filtre l'image de la scène à une longueur d'onde spécifique avant de la transmettre au détecteur 25 photosensible). Contrairement au spectro-imageur présenté à la figure 1, il n'y a pas de partie mobile, et l'acquisition de la scène est simultanée pour toutes les longueurs d'ondes représentatives des filtres du réseau de filtres colorés. Nous qualifions ce dispositif de multivoie (Chaque filtre coloré correspondant à une voie). Ce dispositif forme directement les spectro-images sur le photo détecteur sans recours à un calcul de 3053464 3 transformée de Fourier inverse (le cube image est obtenu directement sur la surface du photo détecteur). Ce dispositif n'est, également, pas satisfaisant. En effet, la résolution spectrale d'un tel dispositif est essentiellement 5 dépendante du nombre de filtres 60 et de la largeur spectrale de chaque filtre. Ainsi, l'augmentation de la résolution spectrale impose d'augmenter le nombre de filtres et de réduire la largeur spectrale de chaque filtre, ce qui diminue d'autant la taille desdits filtres et par conséquent diminue également de manière importante le flux lumineux passant au travers de chaque filtre 60. Ainsi, dès lors que le nombre de filtres augmente, la sensibilité 10 du dispositif se dégrade. Par ailleurs, si le nombre de filtres colorés 60 augmente, l'image devient floue et peu contrastée. En outre, le dispositif présenté à la figure 2 ne permet pas l'observation de scènes sombres. 15 Un but de l'invention est alors de proposer un spectro-imageur multivoie permettant l'acquisition simultanée de plusieurs images monochromatiques d'une même scène avec une résolution spectrale et une sensibilité améliorées par rapport à l'état de la technique. Un autre but de l'invention est de proposer un spectro-imageur plus 20 compact que ceux proposés dans l'état de la technique, de manière à pourvoir les refroidir à basse température dans leur entièreté. EXPOSÉ DE L'INVENTION Les buts de l'invention sont au moins en partie atteints par un spectroimageur multivoie à transformée de Fourier, le dispositif comprenant : 25 - un photo détecteur comprenant une pluralité de sites photosensibles affleurant une surface photosensible dudit photo détecteur, - une lentille collimatrice comprenant un plan focal intermédiaire, et disposée parallèlement à la surface photosensible, 3053464 4 - un réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires, comprenant chacun une cavité délimitée par deux faces en regard l'une de l'autre et parallèles à la surface photosensible, et les interféromètres étant agencés selon un plan parallèle à la surface photosensible, 5 - un réseau de microlentilles agencées dans un plan parallèle à la surface photosensible. Chaque microlentille du réseau de microlentilles étant appariée à un interféromètre du réseau d'interféromètres pour former une paire optique, ladite paire optique comprenant un plan focal image coïncidant avec la surface photosensible, ladite 10 paire étant en regard d'une section de la surface photosensible Ainsi, chaque paire optique est agencée de manière à former une interféro-image (autrement dit imager un état d'interférence, pour une différence de marche donnée), sur la section de la surface photosensible avec laquelle elle est en regard. 15 Le spectro-imageur, selon l'invention, permet de collecter de manière simultanée une pluralité d'interféro-images. Par ailleurs, le spectro-imageur selon l'invention est également adapté pour l'observation de scènes en mouvement. En outre, le spectro-imageur selon l'invention présente une sensibilité 20 améliorée par rapport au spectro-imageur de la présenté à la figure 2. En effet, les spectro-images sont construites à partir de l'ensemble des interféro-images, autrement dit, et contrairement au dispositif de l'art antérieur, l'intégralité du flux lumineux atteignant la surface photosensible est considéré pour la construction des spectroimages. Il est ainsi possible d'envisager de concevoir un spectro-imageur à haute 25 résolution spectrale sans pour autant dégrader la sensibilité dudit spectro-imageur. Enfin, contrairement au dispositif présenté à la figure 2, le spectro- imageur selon l'invention est plus flexible en terme de longueurs d'ondes couvertes. En effet, les longueurs d'ondes sondées par le dispositif de la figure 2 sont figées dès la conception dudit dispositif. 3053464 5 Selon un mode de mise en oeuvre, la lentille collimatrice est une lentille convexe formée sur une première face d'une première sous-lame, une seconde face de la première sous-lame, parallèle à la première face de la première sous-lame, étant parallèle et en regard d'une première face d'une seconde sous-lame, la seconde sous-lame 5 comprenant également une seconde face sur laquelle est disposé le réseau de microlentilles, le dispositif comprenant également des marches formées sur l'une des deux faces choisie parmi la seconde face de la première sous-lame et la première face de la seconde sous-lame, l'autre des deux faces étant un dioptre plan, de sorte que les marches formées sur l'une des deux faces forment avec le dioptre plan le réseau 10 d'interféromètres à deux ondes majoritaires, chaque marche étant formée à une profondeur différente de celle des autres marches, et étant à l'aplomb d'une microlentille selon une direction perpendiculaire de la surface photosensible. Selon un mode de mise en oeuvre, la deuxième face de la première sous-lame comprend un coefficient de réflexion compris entre 5% et 90 %. 15 Selon un mode de mise en oeuvre, la première face de la seconde sous- lame comprend un coefficient de réflexion compris entre 5 % et 90 %. Selon un mode de mise en oeuvre, les marches ont une forme carrée, ou rectangulaire ou hexagonale. Selon un mode de mise en oeuvre, les interféromètres du réseau 20 d'interféromètres à deux ondes majoritaires sont distribués selon une matrice bidimensionnelle, avantageusement une matrice bidimensionnelle carrée. Selon un mode de mise en oeuvre, le photo détecteur, la lentille collimatrice, le réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires, et le réseau de microlentilles sont tous disposés dans une enceinte cryostatique, avantageusement 25 l'enceinte cryostatique comprend une ouverture en coïncidence avec le plan focal intermédiaire. Selon un mode de mise en oeuvre, le dispositif comprend en outre un objectif de focalisation destiné à focaliser un rayonnement incident au niveau du plan focal intermédiaire. 3053464 6 Selon un mode de mise en oeuvre, la lentille collimatrice présente une surface bombée, et les microlentille présentent chacune une surface bombée, lesdites surfaces étant traitées avec un dépôt antireflet, le traitement antireflet étant avantageusement une couche de matériau diélectrique, avantageusement du ZnS. 5 Selon un mode de mise en oeuvre, les interféromètres du réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires présentent un coefficient de réflexion moyen compris entre 12 % et 60 %, avantageusement compris entre 20 % et 50 %, préférentiellement égale à 42 %. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 10 D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre des modes de mise en oeuvre du spectro-imageur multivoie à transformée de Fourier selon l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un spectro-imageur 15 à transformée de Fourier comprenant un interféromètre de Michelson connu de l'art antérieur, le dispositif est adapté, pour chaque position du miroir, pour imager l'état d'interférence d'une scène, - la figure 2 est une représentation schématique d'un spectro-imageur connu de l'art antérieur, le spectro-imageur comprend un réseau de microlentilles 20 disposées en regard d'un détecteur photosensible, chaque microlentille présentant en amont du chemin optique un filtre de couleur, de sorte que l'image projetée par chaque lentille sur la section de détecteur photosensible qui lui est en regard est essentiellement monochromatique, - les figures 3a à 3d sont des représentations schématiques d'un 25 spectro-imageur selon une application particulière de l'invention ( la figure 3b étant identique à la figure 3a de manière à ne pas surcharger de références le schéma), la figure 3c représentant l'agencement de la première et de la seconde sous-lame, et la figure 3d représentant le détail d'un interféromètre à deux ondes majoritaires, 3053464 7 - la figure 4 est une représentation schématique d'un photo détecteur représenté par une matrice de sites photo sensibles disposés selon M colonnes et N lignes, - la figure 5 est une représentation schématique de la transmission 5 d'un rayonnement lumineux par un interféromètre à deux ondes majoritaires. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS L'invention décrite de manière détaillée ci-dessous met en oeuvre un réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires 140 disposé dans un dispositif optique comprenant une lentille collimatrice 110, destinée à envoyer à l'infini l'image 10 d'un objet se trouvant dans son plan focal objet (ci-après désigné plan focal intermédiaire), et un réseau de microlentilles. Chaque microlentille est appariée à un interféromètre pour former une paire optique 160. La paire optique 160 est agencée pour projeter, pour une différence de marche donnée, l'état d'interférence de la scène sur une section d'un détecteur photosensible. Un tel dispositif permet de faire l'acquisition d'une 15 pluralité d'interféro-images de manière simultanée, et sans recours à des pièces mobiles. Sur les figures 3a à 3d, on peut voir un exemple de réalisation du dispositif interférométrique à deux ondes majoritaires 100 selon l'invention. Le spectro-imageur multivoie à transformée de Fourier 100 comprend un photo détecteur 120 (figure 4) comprenant une pluralité de sites photosensibles 20 (« Pixel » selon la terminologie Anglo-Saxonne) affleurant une surface photosensible 121 dudit photo détecteur 120. La direction perpendiculaire à la surface photosensible 121 est nommée ci-après direction Y. Par site photosensible, nous entendons un site adapté pour compter un nombre de photons incidents sur sa surface et transformer ledit nombre de photons en 25 un signal électrique, par exemple une tension et/ou un courant. Les sites photosensibles peuvent être disposés selon une matrice comprenant M colonnes et N lignes (il y a donc M x N sites photosensibles). Par ailleurs la taille des sites photosensibles est notée tp,x. 3053464 8 Le photo détecteur 120 peut comprendre un capteur d'images CMOS, un capteur d'image CCD (« Charge Coupled Device » selon la terminologie AngloSaxonne). Les sites photosensibles du photo détecteur 120 peuvent 5 avantageusement être régulièrement (de manière périodique) disposés sur une surface plane. Le dispositif interférométrique à deux ondes majoritaires 100 comprend également une lentille collimatrice 110. L'axe de la lentille collimatrice 110 est parallèle à la direction Y (la lentille collimatrice 110 est donc parallèle à la surface photosensible 10 121). Tout au long de l'exposé, nous confondrons les termes lentille collimatrice et dioptre (selon l'invention, nous pouvons également les réduire à des moyens de collimation optique). L'axe d'une lentille est l'axe reliant les foyers image et objet d'une lentille collimatrice 110. La lentille collimatrice 110 comprend un plan focal intermédiaire 130. Le plan focal intermédiaire 130 est défini comme étant un plan perpendiculaire à 15 l'axe de la lentille collimatrice 110 et passant par le foyer objet de ladite lentille collimatrice 110. La lentille collimatrice 110 est une lentille de diamètre (1)2 et de distance focale f2. Le dispositif 100 selon l'invention comprend un réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires 140. Chaque interféromètre 141 à deux 20 ondes majoritaires comprend une cavité 141a délimitée par deux faces 141b, 141c en regard l'une de l'autre, parallèles entre elles, et espacées d'un espacement h selon une direction perpendiculaire à la surface photosensible 121. Les interféromètres sont agencés selon un plan parallèle à la surface photosensible 121. La cavité 141a peut être une cavité d'air, ou remplie d'un matériau 25 solide, par exemple du Germanium. Par réseau d'interféromètres, nous entendons une matrice bidimensionnelle d'interféromètres 141 disposés côte-à-côte selon un plan, et différents les uns des autres. Par différents les uns des autres, nous entendons que l'espacement h est différent d'un interféromètre 141 à deux ondes majoritaires à l'autre. Par conséquent, 30 le réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires 140 est caractérisé par un 3053464 9 ensemble d'espacements h, différents, imposant chacun une différence de marche différente. Par interféromètre 141 à deux ondes majoritaires, nous entendons, dans le cadre de la présente invention, une cavité d'air 141a délimité par deux faces 5 141b, 141c parallèles (et parallèles à la surface photosensible 121). Les deux faces 141b, 141c parallèles présentent un coefficient de réflexion moyen R inférieur à 60 %, préférentiellement inférieur à 50%, encore plus préférentiellement inférieur à 45 %. Le coefficient de réflexion moyen est défini par la relation R = \/I RiR2, où R1 et R2 sont les coefficients de réflexion interne respectifs des deux faces 141b, 141c délimitant la cavité 10 d'air 141a d'un interféromètre 141 à deux ondes majoritaires selon l'invention. L'interféromètre 141 à deux ondes majoritaires selon l'invention peut également être caractérisé par sa finesse F qui est définie par la relation suivante : F = (1 - R) Pour une finesse F=10, le coefficient de réflexion moyen R est égal à 72 %. 15 Un coefficient de réflexion moyen élevé, par exemple supérieur à 70 %, est caractéristique d'un filtre interférentiel (autrement dit un interféromètre à onde multiple). Un tel dispositif est très délicat à fabriquer, à manipuler, et se prête mal à une production industrielle en grande quantité. Par ailleurs, un tel dispositif est très sensible à son environnement extérieur (poussière, humidité...). 20 La figure 5 illustre le principe de fonctionnement d'un interféromètre 141 à deux ondes majoritaires selon l'invention. Dans l'exemple illustré à la figure 5, l'interféromètre 141 est éclairé par un rayonnement F. Un premier faisceau FA est transmis sans réflexion et un second faisceau FB est transmis après réflexion sur chacune des faces 141b, 141c de l'interféromètre 141 avec un déphasage 41:1) imposé par 25 l'espacement h entre les deux faces 141b, 141c de l'interféromètre 141 à deux ondes majoritaires. Les deux faisceaux se superposent pour former un volume d'interférences. Lorsque l'on place un plan de détection dans ce volume d'interférences, une figure d'interférences peut être observée. Pour une description détaillée des interféromètres Ir '/T? 3053464 10 141 à deux ondes majoritaires, l'homme du métier peut consulter l'ouvrage [2] cité à la fin de la description détaillée. Le dispositif selon l'invention comprend également un réseau de microlentilles 150. Les microlentilles 151 sont agencées selon un plan parallèle à la 5 surface photosensible 121. Par réseau de microlentilles 150, nous entendons une matrice bidimensionnelles de microlentilles 151 disposées côte-à-côte selon un plan. Chaque microlentille 151 a une ouverture numérique ou nombre d'ouverture noté No'. Chaque microlentille 151 du réseau de microlentilles 150 est appariée à 10 un interféromètre 141 du réseau d'interféromètres 140 pour former une paire optique 160. Par appariée, nous entendons que chaque microlentille 151 est mise en correspondance d'un interféromètre 141 selon une direction perpendiculaire à la surface photosensible 121. Autrement dit, chaque microlentille 151 est superposée, selon la 15 direction perpendiculaire à la surface photosensible 121, avec un interféromètre 141 du réseau d'interféromètres 140. Nous entendons donc que chaque paire optique 160 correspond à un empilement d'une microlentille 151 et d'un interféromètre 141 à deux ondes majoritaires selon la direction Y. L'homme du métier comprendra à la lecture de l'exposé détaillée des modes de réalisation particuliers de l'invention que le réseau de 20 microlentilles 150 et le réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires 140 forme donc un réseau de paires optiques 160. Chaque paire optique 160 comprend donc un plan focal image en coïncidence avec la surface photosensible 121. Chaque paire optique 160 est ainsi disposée par rapport à la lentille collimatrice 110 et la surface photosensible 121 de sorte 25 qu'une scène disposée dans le plan focal intermédiaire 130 se retrouve projetée par chaque paire sur une section 122 de la surface photosensible 121. Nous comprenons ainsi qu'à chaque paire optique 160 correspond une section 122 de la surface photosensible 121 de sorte que l'ensemble des sections 122 de surface photosensible 121 forme un réseau de sections de la surface photosensible 121. Une section 122 de surface sera 30 également appelée « voie ». 3053464 11 Le nombre de sections 122 de surface est aussi dit « nombre de voies », et noté Nvoies. Chaque voie peut comprendre des sites photosensibles du photo détecteur 120 disposés selon il colonnes et y lignes (il y a donc il x y sites photosensibles par voie). Selon l'invention, chacune des voies image, de manière simultanée, un 5 état d'interférence (à une différence de marche donnée, et imposée par l'espacement h de l'interféromètre à deux ondes majoritaires qui lui est associé). Autrement, l'ensemble des images collectées au niveau des différentes voies. La considération du réseau de paires optiques 160 permet de faire l'acquisition de manière simultanée d'autant d'interféro-images qu'il y a de paires optiques 160. Ainsi, selon l'invention, le traitement 10 des données ainsi obtenues par transformée de Fourier inverse permet de reconstituer un cube d'images monochromatiques (ou spectro-images). Ainsi, l'acquisition des spectro-images est instantanée (toutes les données nécessaires à la constitution des spectro-images sont obtenues de manière simultanée). 15 Par ailleurs, le dispositif selon l'invention ne comprend aucune pièce mobile. De manière avantageuse chaque section 122 de la surface photosensible 121 comprend le même nombre de sites photosensibles. Ainsi le traitement des données collectées lors de l'observation d'une scène en est ainsi facilité. Toujours de manière 20 avantageuse, toutes les sections 122 de la surface photosensible 121 ont la même forme et les mêmes dimensions. Les espacements h de l'ensemble des espacements du réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires 140 peuvent être régulièrement répartis entre un espacement minimum hm, et un espacement maximum hmax. Notons que plus 25 l'espacement maximum hmax est élevé, meilleure est la résolution spectrale. Nous allons maintenant décrire une application de l'invention illustrée aux figures 3a à 3d. Selon cette application, la lentille collimatrice 110 comprend un plan focal intermédiaire 130. La lentille collimatrice 110 est disposée parallèlement à la surface 30 photosensible 121. Par ailleurs, la lentille collimatrice 110 est disposée de sorte qu'un 3053464 12 rayonnement passant par le plan focal intermédiaire 130 soit envoyé à l'infini en direction de la surface photosensible 121. Selon cette première application, la lentille collimatrice 110 comprend un dioptre convexe (nous confondons dans le texte lentille convexe et dioptre convexe) formée sur une première face 171 d'une première sous-lame 170. La 5 première sous-lame 170 comprend également une seconde face 172. Le dispositif interférométrique à deux ondes majoritaires comprend également une seconde sous-lame 180. La seconde sous-lame 180 comprend une première face 181 et une seconde face 182 parallèles entre elles. La première sous-lame 170 et la seconde sous-lame 180 peuvent être 10 parallèles avec la surface photosensible 121. La seconde face 172 de la première sous-lame 170 est en regard de la première face 181 de la seconde sous-lame 180. Par sous-lame, nous entendons une lame mince à faces parallèles reliées par un contour. 15 La seconde sous-lame 180 comprend également une seconde face 182 sur laquelle est disposé le réseau de microlentilles 150. Des marches 142 sont formées sur une des deux faces choisie parmi la seconde face 172 de la première sous-lame 170 et la première face 181 de la seconde sous-lame 180, l'autre des deux faces étant un dioptre plan, de sorte que les marches 142 formées sur l'une des deux faces forment, avec le 20 dioptre plan, le réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires 140. Chaque marche 142 est formée à une profondeur différente de celle des autres marches 142, et est à l'aplomb d'une microlentille 151 selon une direction perpendiculaire de la surface photosensible 121. Dans l'exemple illustré aux figures 3a à 3d, les marches 142 sont formées sur la seconde face 172 de la première sous-lame 170, il peut cependant être 25 envisagé de former les marches 142 sur la première face 181 de la seconde sous-lame 180. La technique de formation des marches 142 fait appel aux connaissances générales de l'homme du métier et n'est donc pas détaillée dans la présente invention. 3053464 13 Nous notons de le saut de marche entre deux marches 142 voisines. Autrement dit de est la différence entre les espacements h de deux marches 142 voisines. Avantageusement de peut être constant sur toute la surface sur laquelle s'étendent les marches 142. 5 De manière avantageuse, le coefficient de réflexion de la seconde face 172 de la première sous-lame 170 peut être compris entre 5 % et 90 %. Toujours de manière avantageuse, le coefficient de réflexion de la première face 181 de la seconde sous-lame 180 peut être compris entre 5 % et 90 %. De manière particulièrement avantageuse, les coefficients de réflexion 10 de la seconde face 172 et de la première face 181 sont égaux. Ainsi, le spectro-imageur présente un meilleur contraste. Les marches 142 peuvent avoir une forme carrée ou rectangulaire ou hexagonal. De manière avantageuse, le réseau d'interféromètres à deux ondes 15 majoritaires 140 peut être une matrice bidimensionnelle carrée, ou une matrice bidimensionnelle rectangulaire. Toujours de manière avantageuse, le photo détecteur 120, la lentille collimatrice 110, le réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires 140, et le réseau de microlentilles 150 peuvent tous être disposés dans une enceinte cryostatique 190. En 20 effet, la compacité du dispositif permet de considérer de refroidir le dispositif dans son entièreté. Avantageusement, l'enceinte cryostatique 190 peut comprendre une ouverture 200 au niveau de l'écran froid de ladite enceinte 190. Autrement dit, l'écran froid et son ouverture 200 forme un diaphragme permettent de limiter le champ, par 25 exemple l'ouverture 200 présente un diamètre tDF- Plus particulièrement, l'ouverture 200 est en coïncidence avec le plan focal intermédiaire 130. L'enceinte cryostatique 190 est par exemple un cryostat, plus particulièrement le cryostat est du type ScorpioTM ou DaphnisTM vendu par la société SOFRADIR. 3053464 14 Notons que l'emploi d'une enceinte cryostatique 190 n'est pas limité à cette seule première application, et peut être généralisé à toutes les variantes de la présente invention. Le dispositif peut comprendre en outre un objectif de focalisation 210 5 destiné à focaliser un rayonnement incident au niveau du plan focal intermédiaire 130. L'objectif de focalisation 210 a une distance focale f1, et un diamètre (I)1. L'objectif de focalisation peut être une lentille ou un objectif optique. La lentille collimatrice 110 présente une première surface en regard du plan focal intermédiaire 130, et les microlentilles 151 présentent chacune une surface 10 bombée. Lesdites première surface et surfaces bombées peuvent être traitées avec un dépôt antireflet, le traitement antireflet étant avantageusement une couche de matériau diélectrique, avantageusement du ZnS. De manière particulièrement avantageuse, les interféromètres 141 du réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires 140 peuvent présenter un coefficient 15 de réflexion moyen R compris entre 12 % et 60 %, avantageusement compris entre 20 % et 50 %, par exemple égal à 42 %. A titre d'illustration de cette première application, les première et seconde sous-lame 170,180 peuvent comprendre du germanium. Le germanium est particulièrement intéressant pour des applications de la domaine de l'infrarouge. Les 20 propriétés thermomécaniques sont également compatibles avec un refroidissement du dispositif dès lors qu'il est placé dans une enceinte cryostatique 190. Par ailleurs les dimensions des marches 142, l'ensemble des espacements h, les caractéristiques géométriques du dioptre convexe et des microlentilles 151 peuvent être déterminées par des techniques de calculs connues de 25 l'homme du métier (par exemple les caractéristiques du dioptre et des microlentilles 151 peuvent être calculées à l'aide du logiciel ZEMAX). Le dimensionnement des première et seconde sous-lames 170, 180 peut dépendre des caractéristiques du photo détecteur 120 et des caractéristiques finales du dispositif. A cet égard, nous présentons, dans le cadre de la première application, une 30 méthodologie pour la détermination le dimensionnement du dioptre convexe, des 3053464 15 marches 142 et des microlentilles 151. Cette démarche n'est cependant pas limitée à cette première application, et peut être transposée à tous les modes de réalisations décrits dans la présente demande. Le photo détecteur 120 peut présenter les caractéristiques reprises dans le tableau 1. Tableau 1 Intitulé Valeur (exemple) Commentaire ]min 1, 5p m Longueur d'onde minimale détectable par le photo détecteur Àmax 5,5 pm Longueur d'onde maximale détectable par le photo détecteur M 640 Nombre de colonnes du photo détecteur N 512 Nombre de lignes du photo détecteur 41 20 Nombre de colonnes pour une voie v 20 Nombre de lignes pour une voie n 1 Indice du milieu dans la cavité des interféromètres à deux ondes majoritaires tpix 15 pm Taille des sites photosensibles du photo détecteur FOV 5° Champ total du spectro-imageur (Field of View) f2 20 mm Longueur focale introduite par le dioptre convexe de la première sous-lame Nouv 3 Nombre d'ouverture de chaque micro-lentille Les caractéristiques du photo détecteur permettent de calculer les caractéristiques du dispositif selon l'invention et présentées dans le tableau 2. Tableau 2 Intitulé Commentaire Equations Nvoies Nombre de voies du spectro-imageur M N Nvoies = -X - µ V K Facteur de sous-échantillonnage de K = E Amin » l'interférogramme Où E est la fonction max - min Â Â « partie entière de Saut de marche entre deux voies voisines de = (K + Mmin 4n da Résolution spectrale (exprimée en cm 1) 1 du , = lNvoies - 1)(K + Mmin emax Saut entre la première marche et la emax = ("voies - 1)de dernière marche 3053464 16 La figure 5 illustre le parcours des rayons pour une voie optique. Un rayonnement incident sur la lentille collimatrice 110 (avec un angle d'incidence 0 par rapport à l'axe optique de la lentille collimatrice 110) est réfracté lorsqu'il arrive sur la première face 171 de la première sous-lame 170. Le rayonnement émerge de la première 5 sous-lame 170 au niveau de sa seconde face 172 (dans la cavité d'air 141a d'un interféromètre 141 à deux ondes majoritaires) selon le même angle 0. Une partie de ce rayonnement (noté FA sur la figure 5) est transmis, et donc focalisée par la microlentille 151 sur le photo détecteur 120. Une autre partie de ce rayonnement subit une réflexion sur chacune des faces 141b, 141c de l'interféromètre 141 à deux ondes majoritaires avant 10 d'être à son tour transmis et focalisée par la microlentille 151 (rayonnement noté FB sur la figure 5). Les rayonnements FA et FB interfèrent dans la surface photosensible 121 (en effet ces deux rayonnements FA et FB sont focalisés au même point de la surface photosensible 121). La différence de marche introduite par l'interféromètre 141 à deux ondes majoritaires entre les rayonnements FA et FB est égale à : 02 15 8 = 2nh cos(0) = 2nh (1 - -) 2 Où n est l'indice de la cavité d'air 141a (n=1). Ainsi des anneaux d'interférences se forment sur la surface photosensible 121 à partir d'un certain angle d'incidence 0. Autrement dit, à une voie donnée, la voie n°k par exemple, correspond majoritairement à une différence de marche 15k, mais cette différence de marche évolue 20 en fonction de l'angle d'incidence 0, selon une loi quadratique en 0. Ainsi, à partir d'un certain angle d'incidence 0, les anneaux d'interférences peuvent être trop serrés pour être correctement échantillonnés par les sites photosensibles. On peut alors imposer comme différence de marche maximale tolérable, à l'intérieur d'un site photosensible, la valeur de Xmin/4. En dérivant la relation régissant la différence de marche, on obtient 25 ainsi : dô = 2he sin(6)c161 REVENDICATIONS1. Spectro-imageur (100) multivoie à transformée de Fourier, le dispositif comprenant : - un photo détecteur (120) comprenant une pluralité de sites photosensibles affleurant une surface photosensible (121) dudit photo détecteur (120), - une lentille collimatrice (110) comprenant un plan focal intermédiaire (130), et disposée parallèlement à la surface photosensible (121), - un réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires (140), comprenant chacun une cavité (141a) délimitée par deux faces (141b, 141c) en regard l'une de l'autre et parallèles à la surface photosensible (121), et les interféromètres (141) du réseau d'interféromètres (140) étant agencés selon un plan parallèle à la surface photosensible (121), - un réseau de microlentilles (150) agencées dans un plan parallèle à la surface photosensible (121), Chaque microlentille (151) du réseau de microlentilles (150) étant appariée à un interféromètre (141) du réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires (140) pour former une paire optique (160), ladite paire optique (160) comprenant un plan focal image coïncidant avec la surface photosensible (121), ladite paire étant en regard d'une section (122) de la surface photosensible (121). 2. Spectro-imageur selon la revendication 1, dans lequel la lentille collimatrice (110) est une lentille convexe formée sur une première face (171) d'une première sous-lame (170), une seconde face (172) de la première sous-lame (170), parallèle à la première face (181) de la première sous-lame (170), étant parallèle et en regard d'une première face (181) d'une seconde sous-lame (180), la seconde sous-lame (180) comprenant également une seconde face (182) sur laquelle est disposé le réseau de microlentilles (150), le dispositif comprenant également des marches (142) formées sur l'une des deux faces choisie parmi la seconde face (172) de la première sous-lame (170) et la première face (181) de la seconde sous-lame (180), l'autre des deux faces étant un 3053464 23 dioptre plan, de sorte que les marches (142) formées sur l'une des deux faces forment avec le dioptre plan le réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires (140), chaque marche (142) étant formée à une profondeur différente de celle des autres marches (142), et étant à l'aplomb d'une microlentille selon une direction perpendiculaire de la 5 surface photosensible (121). 3. Spectro-imageur selon le revendication 2, dans lequel la deuxième face (172) de la première sous-lame (170) comprend un coefficient de réflexion compris entre 5 % et 90 %. 10 4. Spectro-imageur selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la première face (181) de la seconde sous-lame (180) comprend un coefficient de réflexion compris entre 5 % et 90 %. 15 5. Spectro-imageur selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel les marches (142) ont une forme carrée ou rectangulaire ou hexagonale. 6. Spectro-imageur selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les interféromètres (141) du réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires (140) 20 sont distribués selon une matrice bidimensionnelle, avantageusement une matrice bidimensionnelle carrée. 7. Spectro-imageur selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le photo détecteur (120), la lentille collimatrice (110), le réseau d'interféromètres à deux 25 ondes majoritaires (140), et le réseau de microlentilles (150) sont tous disposés dans une enceinte cryostatique (190), avantageusement l'enceinte cryostatique (190) comprend une ouverture (200) en coïncidence avec le plan focal intermédiaire (130). 3053464 24 8. Spectro-imageur selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le dispositif comprend en outre un objectif de focalisation (210) destiné à focaliser un rayonnement incident au niveau du plan focal intermédiaire (130). 5 9. Spectro-imageur selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la lentille collimatrice (110) présente une première surface en regard du plan focal intermédiaire (130), et les microlentilles (151) présentent chacune une surface bombée, lesdites première surface et surfaces bombées étant traitées avec un dépôt antireflet, le traitement antireflet étant avantageusement une couche de matériau diélectrique, 10 avantageusement du ZnS. 10. Spectro-imageur selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel les interféromètres (141) du réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires (140) présentent un coefficient de réflexion moyen compris entre 12 % et 60 %, 15 avantageusement compris entre 20 % et 50 %, préférentiellement égal à 42 %.