Brevet FR3146518A1 — publié le 20240913

La présente invention concerne un dispositif de mesure optique multipoints (1) comprenant une source (2) pour l’émission d’impulsions laser, au moins deux modules de séparation (4) destinés à être traversés par lesdites impulsions et à séparer un faisceau laser incident (7) en plusieurs faisceaux parallèles (8), au moins une optique de convergence (5) qui est interposée entre la source (2) et le module de séparation (4), une zone de mesure (6) qui est destinée à recevoir un milieu ou un échantillon à mesurer (10) et qui est située dans un plan focal (16) de ladite optique de convergence (5), chaque module de séparation (4) comprenant d’une part un premier cristal biréfringent uniaxe et d’autre part un deuxième cristal identique disposé à la suite du premier cristal sur le trajet des impulsions, le premier cristal biréfringent étant configuré pour séparer un faisceau laser incident (7) en un faisceau secondaire ordinaire et un faisceau secondaire extraordinaire, le deuxième cristal biréfringent étant orienté par rapport au premier cristal de sorte que le faisceau secondaire extraordinaire issu du faisceau laser (7) traverse un chemin ordinaire du deuxième cristal biréfringent, et que le faisceau secondaire ordinaire issu du faisceau laser (7) traverse un chemin extraordinaire du deuxième cristal biréfringent, les impulsions des faisceaux (8) en sortie des modules (4) atteignant simultanément et en de multiples points (9) le milieu ou l’échantillon à mesurer (10). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif de mesure optique multipoints, utilisation et procédé associés La présente invention concerne le domaine de la métrologie optique. Elle propose un dispositif de mesure optique multipoints, ainsi qu’un procédé mis en œuvre au moyen de ce dispositif. Elle trouve en particulier avantageusement application pour la mesure par spectroscopie laser dans un écoulement instationnaire ou encore pour la mesure en microscopie hyperspectrale ou multiphotonique. ETAT DE LA TECHNIQUE Classiquement, les technologies de diagnostic laser reposent sur l’acquisition et l’analyse de la réponse d’un milieu à une excitation laser, afin de déduire des données d’états physico-chimiques (température, composition, concentrations, …) caractérisant ce milieu. Ces données d’état sont déduites à partir de caractéristiques telles que l’amplitude, la polarisation ou le spectre du faisceau laser réfléchi par le milieu ou transmis à travers celui-ci ou même à partir de telles caractéristiques d’un faisceau lumineux généré par le milieu. Pour obtenir des mesures résolues spatialement, le faisceau laser est focalisé en un point du milieu à l’aide d’une lentille (mesure macroscopique) ou d’un objectif de microscope (mesure microscopique). Les données sont alors collectées en ce point focal, de sorte que les données collectées proviennent d’un volume de mesure du milieu restreint, et que l’analyse de ces données collectées fournisse une information locale sur le milieu analysé. Si le milieu est hétérogène, cette information est parcellaire et il est nécessaire de multiplier les mesures en différents points pour décrire fidèlement le milieu. Le milieu analysé peut être stationnaire, lorsqu’il évolue lentement par rapport à la cadence de la mesure, ou instationnaire (éventuellement turbulent), lorsqu’il évolue rapidement par rapport à cette cadence. Dans le premier cas, l’utilisation d’un unique point de mesure est possible, par exemple en balayant le volume de mesure ou en déplaçant l’échantillon du milieu mesuré devant le faisceau laser. Un tel fonctionnement peut s’avérer très chronophage, ce qui peut être limitant pour certaines applications. Le balayage spatial d’un point peut en effet prendre un temps important sur certains échantillons de grande taille ou si le signal à analyser est peu intense et nécessite de longs temps d’intégration par point. Pour augmenter cette vitesse, le sondage de plusieurs points en parallèle, qui balayent différentes zones de l’échantillon, présente un intérêt évident. Par ailleurs, dans le cas de milieux instationnaires, évoluant rapidement par rapport à la cadence de la mesure, la méthode du balayage spatial s’avère inopérante et il est nécessaire d’étendre la dimension de la mesure pour le caractériser efficacement. Des mesures effectuées simultanément en de multiples points, le long d’une ligne (intersection d’une nappe laser et de l’échantillon ou de deux nappes lasers) ou dans un plan (intersection d’une nappe laser et d’un faisceau volumique) ont déjà été proposées. Néanmoins, ces solutions peuvent s’avérer complexes à mettre en œuvre, et nécessitent des puissances laser importantes. C’est le cas notamment par exemple lorsque la mesure utilise des interactions multi-photoniques. En outre, en répartissant l’énergie le long d’une nappe laser, les puissances crêtes atteintes au niveau de l’échantillon du milieu analysé diminuent proportionnellement, et la profondeur de champ peut également être dégradée, ce qui résulte en une perte de résolution spatiale des données. D’autres techniques encore ont été proposées, qui exploitent par exemple des motifs diffractifs (réseaux gravés ou acousto-optiques, masques de phase fixes ou programmables), des matrices de microlentilles, des matrices de micro-miroirs orientables. Outre une efficacité énergétique parfois faible (comme pour les matrices de micro-miroirs), ces techniques sont également complexes à mettre en œuvre. Elles souffrent de deux handicaps principaux : - dans le cas d’impulsions optiques ultra-brèves, utilisées notamment pour la spectroscopie multi-photonique, le spectre des lasers est large. Or, le motif de diffraction dépend de la longueur d’onde et disperse donc spatialement et temporellement les impulsions lasers. Ces motifs peuvent éventuellement être adaptés à certaines gammes de longueurs d’ondes, et doivent être modifiés si la gamme spectrale ciblée varie ; - ces systèmes rendent complexes ou impossibles (dans le cas des matrices de micro-lentilles) l’utilisation de géométries d’excitation éventuellement complexes à plusieurs faisceaux nécessaires à la réalisation de certaines spectroscopies multi-photoniques devant vérifier des conditions d’accord de phase exigeantes (par exemple la configuration BOXCAR pour la spectroscopie par diffusion Raman anti-Stokes cohérente ou le mélange à quatre ondes dégénérés). Un but général de l’invention est de remédier aux inconvénients précités. Un autre but de l’invention est de proposer une solution de mesure multipoints qui est simple à mettre en œuvre et qui est adaptable à de nombreux types de diagnostic/mesures lasers, qu’ils soient à un ou plusieurs photons excitateurs. A cet effet, l’invention propose un dispositif de mesure multipoints comprenant : - une source pour l’émission d’impulsions laser, - au moins deux modules de séparation destinés à être traversés par lesdites impulsions et à séparer un faisceau laser incident en plusieurs faisceaux parallèles, - au moins une optique de convergence qui est interposée entre la source et le module de séparation, - une zone de mesure qui est destinée à recevoir un milieu ou un échantillon à mesurer et qui est située dans un plan focal de ladite optique de convergence. Le dispositif de mesure est tel que chaque module de séparation comprend d’une part un premier cristal biréfringent uniaxe et d’autre part un deuxième cristal identique disposé à la suite du premier cristal sur le trajet des impulsions, le premier cristal biréfringent étant configuré pour séparer un faisceau laser incident en un faisceau secondaire ordinaire et un faisceau secondaire extraordinaire, le deuxième cristal biréfringent étant orienté par rapport au premier cristal de sorte que le faisceau secondaire extraordinaire issu du faisceau laser traverse un chemin ordinaire du deuxième cristal biréfringent, et que le faisceau secondaire ordinaire issu du faisceau laser traverse un chemin extraordinaire du deuxième cristal biréfringent, les impulsions des faisceaux en sortie des modules atteignant simultanément et en de multiples points le milieu ou l’échantillon à mesurer. . Un tel dispositif de mesure génère une pluralité de points de mesure et garantit une meilleure profondeur de champ de la mesure par rapport aux techniques existantes. Il est facilement adaptable, notamment à une modification de longueur d’onde des faisceaux utilisés ou à des restrictions sur la géométrie des faisceaux excitateurs (accord de phase). Un tel dispositif est en outre relativement simple à mettre en œuvre et permet d’utiliser les systèmes laser existants. Il permet de répondre à des situations expérimentales variées et est facilement transportable. Ce dispositif est avantageusement complété par les caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles : l’axe optique du deuxième cristal de chaque module de séparation est tourné de 90° par rapport à l’axe optique du premier cristal du même module de séparation, la source est configurée pour émettre un faisceau laser polarisé, le premier cristal de chaque module étant orienté pour que la polarisation du faisceau incident comprenne deux composantes non nulles selon les axes de polarisation des faisceaux secondaires ordinaire et extraordinaire dudit premier cristal, le dispositif comporte une succession de plusieurs modules de séparation interposés sur le trajet des faisceaux entre l’optique de convergence et l’emplacement du milieu ou échantillon à mesurer, ladite succession de modules de séparation s’étendant sur le trajet des impulsions sur une distance inférieure à la distance focale de l’optique de convergence multiplié par l’indice moyen vu par le faisceau laser incident dans chaque cristal biréfringent, une lame d’onde est interposée entre deux modules de séparation successifs, ladite lame d’onde étant adaptée de sorte à tourner la polarisation des faisceaux qu’elle reçoit de +/-45° ou à la rendre circulaire, le dispositif comporte une succession de N modules de séparation séparés deux à deux par une lame d’onde, où N est un nombre entier, les cristaux des différents modules de séparation ayant des épaisseurs différentes d’un module à un autre, ladite succession de modules générant 2^N points de mesure disposés en ligne sur le milieu ou l’échantillon à mesurer, une lame d’onde est une lame demi-onde ou une lame quart-d’onde, le dispositif comporte une succession de N modules de séparation, où N est un nombre entier, les modules de séparation successifs ayant des axes optiques propres tournés une fois sur deux de +/- 45° dans le plan orthogonal à l’axe de direction des impulsions, ladite succession de modules générant un quadrillage de 2^N points de mesure sur le milieu ou l’échantillon à mesurer, l’épaisseur des cristaux d’un premier module de séparation, qui est en amont d’un second module de séparation disposé en aval sur le trajet des faisceaux, est d’une valeur égale au produit de l’épaisseur des cristaux dudit second module et d’un multiplicateur prédéterminé. le multiplicateur prédéterminé est 2 ou 1/√2, le premier et le deuxième cristal d’un module de séparation sont deux lames empilées, les impulsions émises par la source sont des impulsions d’une durée inférieure à la picoseconde. L’invention concerne en outre une utilisation d’un dispositif de mesure multipoints tel que défini ci-dessus pour une mesure en spectroscopie laser dans un écoulement stationnaire ou instationnaire ou éventuellement turbulent et une utilisation d’un dispositif de mesure multipoints tel que défini ci-dessus pour une mesure en microscopie hyperspectrale ou multiphotonique. L’invention concerne enfin un procédé de mesure optique multipoints, dans lequel un milieu ou un échantillon à mesurer est excité en plusieurs points par un dispositif de mesure optique multipoints tel que défini ci-dessus, une réponse du milieu ou de l’échantillon à mesurer est enregistrée par un détecteur matriciel, séquentiel ou un faisceau de fibres optiques, et la réponse est analysée pour déduire des paramètres physico-chimiques en chaque point excité. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La illustre de façon schématique un exemple de dispositif de mesure optique multipoints conforme à un mode de réalisation ; La illustre un module de séparation conforme à un mode de réalisation ; La illustre un exemple de système de séparation à deux modules de séparation conforme à un premier mode de réalisation ; La illustre un exemple de système de séparation à deux modules de séparation conforme à un deuxième mode de réalisation ; La illustre un exemple de système de séparation à 2,3, et N modules de séparation issu d’une généralisation de l’exemple illustré sur la ; La illustre un exemple de système de séparation à 2, 3, 4 et N modules de séparation issu d’une généralisation de l’exemple illustré sur la ; La illustre un exemple de système de séparation à N modules de séparation conforme à un troisième mode de réalisation ; La illustre un exemple de système de séparation à 2 et sa généralisation à N modules de séparation conforme à un quatrième mode de réalisation ; La figure 9 est un organigramme d’étapes d’un procédé selon un mode de réalisation de l’invention. Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Un dispositif de mesure optique multipoints 1 comprend une source 2 de lumière, un système de séparation 3 comprenant au moins deux modules de séparation 4, une optique de convergence 5, et une zone de mesure 6. La source de lumière 2 est une source laser. En particulier la source 2 est configurée pour émettre des impulsions laser, qui peuvent être des impulsions dites ultra brèves. Par exemple, les impulsions peuvent être d’une durée inférieure à la picoseconde, et en particulier de l’ordre de la femtoseconde. La source de lumière 2 est configurée pour émettre un faisceau laser incident 7 suivant un trajet donné en direction des modules de séparation 4 du système de séparation 3. En outre, le faisceau laser incident 7 généré lors d’une impulsion émise par la source 2 est par exemple polarisé (les polarisations sont représentées sur les figures par des flèches s’étendant depuis les faisceaux). Dans la présente demande, la direction de propagation du faisceau laser incident 7 et plus généralement des impulsions émises par la source 2 est définie par un axe X orienté, l’amont et l’aval étant définis par rapport au sens de propagation du faisceau laser incident 7 émis par la source 2 en fonctionnement. Le système de séparation 3, et plus particulièrement les modules de séparation 4, sont ainsi destinés à être traversés par le faisceau laser incident 7 émis par la source 2, et plus généralement par l’ensemble des impulsions émises par la source 2. Chaque module de séparation 4 est configuré pour séparer un faisceau laser incident le traversant tel que le faisceau 7 en plusieurs faisceaux distincts en fonction de la polarisation dudit faisceau laser incident, de sorte que le système de séparation 3 est configuré pour séparer le faisceau laser incident 7 en un nombre de faisceaux séparés 8 dépendant du nombre de modules de séparation 4 compris dans ledit système 3. Les faisceaux séparés 7 en sortie d’un module de séparation 4 et/ou du système de séparation 3 sont parallèles entre eux et distants les uns des autres d’une distance donnée. L’optique de convergence 5 comprend par exemple une lentille convergente à longue focale pour des travaux à l’échelle macroscopique, ou peut comprendre un objectif de microscopie pour des travaux à l’échelle microscopique. L’optique de convergence 5 est configurée pour faire converger chacun des faisceaux séparés 8 en plusieurs points focaux 9 (correspondant aux points de mesure), deux faisceaux séparés 8 ne convergeant pas en un même point focal 9. Pour cela, l’optique de convergence 5 est par exemple disposée entre la source 2 et le système de séparation 3, de façon à être traversée par le faisceau laser incident 7 émis par la source 2 en direction du système de séparation 3. Les faisceaux séparés 8 en sortie du système de séparation 3 convergent donc en une pluralité de points focaux 9. La zone de mesure 6 est destinée à recevoir un milieu ou échantillon 10 à mesurer. Afin de réaliser une mesure de qualité, la zone de mesure 6 est disposée dans une zone comprenant le plan focal 16. Chaque module de séparation 4 comprend un premier cristal biréfringent uniaxe 11a et un deuxième cristal biréfringent uniaxe 11b. Ainsi, chacun des premier et deuxième cristaux 11a, 11b comprend un unique axe optique 12. En outre, chacun des premier et deuxième cristaux 11a, 11b comprend un chemin ordinaire 13 et un chemin extraordinaire 14, un faisceau polarisé incident traversant l’un des cristaux 11a, 11b étant, selon sa polarisation, séparé lors de la traversée dudit cristal 11a, 11b en un faisceau ordinaire empruntant le chemin ordinaire 13 et en un faisceau extraordinaire empruntant le chemin extraordinaire 14. Les deux faisceaux ordinaires et extraordinaires sont alors polarisés orthogonalement et distants l’un de l’autre en sortie du cristal 11a, 11b, de sorte que leurs points focaux respectifs soient distants transversalement l’un de l’autre d’une distance dépendant de différents éléments dont l’épaisseur du cristal 11a, 11b, d’une disposition du cristal 11a, 11b par rapport à l’angle d’incidence du faisceau incident, et de la nature du cristal biréfringent 11a, 11b. Plus précisément, le faisceau ordinaire est polarisé perpendiculairement à l’axe optique 12 du cristal 11a, 11b, tandis que le faisceau extraordinaire est polarisé dans un plan contenant l’axe optique 12 du cristal 11a, 11b. Le premier cristal biréfringent uniaxe 11a est disposé sur le trajet des impulsions laser émises par la source 2, et donc sur le trajet du faisceau laser 7, c’est-à-dire sur l’axe X, de sorte que le premier cristal 11a est configuré pour séparer le faisceau laser incident 7 en un faisceau secondaire ordinaire 15a et en un faisceau secondaire extraordinaire 15b suivant chacun un trajet sensiblement parallèle à l’axe X. Les faisceaux secondaires ordinaire 15a et extraordinaire 15b sont donc polarisés orthogonalement l’un de l’autre (le faisceau secondaire ordinaire 15a étant polarisé dans un plan perpendiculairement à l’axe optique 12 du cristal 11a et le faisceau secondaire extraordinaire 15b étant polarisé dans un plan contenant l’axe optique 12 du cristal 11a). Le deuxième cristal 11b est disposé à la suite (en aval) du premier cristal 11a sur le trajet des faisceaux secondaires ordinaire et extraordinaire 15a, 15b. Dans une forme de réalisation, le deuxième cristal 11b est disposé au contact aval du premier cristal 11a. Alternativement, un espacement peut être prévu entre les deux cristaux 11a, 11b. Les premier et deuxième cristaux 11a, 11b d’un même module de séparation 4 sont identiques. En d’autres termes, les premier et deuxième cristaux 11a, 11b d’un même module de séparation 4 ont une même nature, un même angle de taille, des mêmes indices de réfraction ordinaire et extraordinaire, une même taille et une même épaisseur. Par exemple, les premier et deuxième cristaux 11a et 11b de chacun des modules de séparation 4 sont des lames en Calcite (CaCO 3 ) ou des lames d’Yttrium Orthovanadate (YVO4) ou tout autre cristal biréfringent adapté. En outre, le deuxième cristal 11b d’un module de séparation 4 est orienté par rapport au premier cristal 11a de sorte que le faisceau secondaire ordinaire 15a traverse le chemin extraordinaire 14 du deuxième cristal 11b et que le faisceau secondaire extraordinaire 15b traverse le chemin ordinaire 13 du deuxième cristal 11b. Dans un mode de réalisation, le faisceau laser incident 7 est par exemple polarisé à 45° de la polarisation du faisceau secondaire ordinaire 15a du premier cristal 11a et le deuxième cristal 11b est par exemple orienté par rapport au premier cristal 11a de sorte que l’axe optique 12 du deuxième cristal 11b est tourné de 90° par rapport à l’axe optique 12 du premier cristal 11a. Cette configuration du faisceau incident 7 permet d’obtenir une décomposition en deux faisceaux secondaires 15a, 15b d’intensités égales. Dans certaines situations, il peut être avantageux d’avoir des faisceaux d’intensités différentes, par exemple dans des milieux gazeux présentant des zones froides et chaudes. Ainsi, chacun des faisceaux secondaires 15a et 15b emprunte un chemin ordinaire et un chemin extraordinaire, de sorte que chacun de ces faisceaux secondaires 15a, 15b subit exactement les mêmes perturbations entre la source 2 et la zone de mesure 6. De ce fait, les deux faisceaux secondaires 15a, 15b convergent respectivement en un premier et un deuxième points 9 situés sur le plan focal 16. De même, les deux faisceaux secondaires 15a, 15b sont synchronisés temporellement, c’est-à-dire que les deux faisceaux secondaires 15a, 15b subissent les mêmes dispersions de vitesse de groupe. En d’autres termes, le deuxième cristal 11b compense d’éventuelles dispersions de vitesse de groupe différentes et des décalages de position axiale entre les points 9 des deux faisceaux secondaires 15a, 15b induits par le premier cristal 11a. De ce fait, il est possible de réaliser une mesure simultanée des deux points focaux 9 en un même plan 16, ce plan étant le plan focal 16 situé à une distance focale de l’optique de convergence 5. 1 er mode de réalisation à deux modules de séparation 4 (pour que les points de mesure 9 soient tous alignés dans le plan focal 16) : Ce principe est généralisable en disposant plusieurs modules de séparation 4 en série sur le trajet optique du faisceau incident 7 et des faisceaux secondaires 15a, 15b, de sorte à obtenir plus de points focaux 9 distribués sur un même plan 15 perpendiculaire à l’axe X. Par exemple, dans un mode de réalisation, le système de séparation 3 peut comprendre un premier et un deuxième modules de séparation 4 en série successivement d’amont en aval entre la source 2 et la zone de mesure 6. Dans un premier mode de réalisation à deux modules de séparation 4 en série, dont un exemple est illustré sur la le système de séparation 3 comprend une lame d’onde 17 interposée entre les deux modules de séparation 4. La illustre également un exemple des états de polarisation des différents faisceaux 7, 15a, 15b, 8 à différentes positions desdits faisceaux durant la traversée du système de séparation 3, les états de polarisation étant représentés sur des plans perpendiculaires à l’axe X. La lame d’onde 17 est configurée pour modifier la polarisation des faisceaux secondaires 15a et 15b issus du premier module de séparation 4 de sorte que chacun des faisceaux secondaires 15a et 15b incidents sur le deuxième module de séparation 4 ait une polarisation qui se décompose à nouveau en deux faisceaux à la traversée du second module 4. Par exemple, la lame d’onde 17 est configurée pour tourner la polarisation des deux faisceaux la traversant de 45° dans le même sens, horaire ou antihoraire. Dans ce premier mode de réalisation, les faisceaux secondaires 15a et 15b traversent la lame d’onde 17 puis traversent le deuxième module de séparation 4, étant donné que le deuxième module de séparation 4 est disposé sur le trajet des faisceaux secondaires 15a, 15b. Les cristaux 11a, 11b du premier module de séparation 4 ont une épaisseur différente de l’épaisseur des cristaux 11a, 11b du deuxième module de séparation 4. De cette façon, chacun des faisceaux secondaires 15a, 15b est séparé par le deuxième module 4 en deux faisceaux séparés 8, c’est-à-dire qu’en sortie du deuxième module 4, quatre faisceaux séparés 8 convergents en quatre points focaux 9 distincts synchronisés temporellement et disposés dans le même plan perpendiculaire 16 à l’axe X, ce plan étant le plan focal de l’optique de convergence 5. Dans ce premier mode de réalisation, les quatre points focaux 9 sont alignés entre eux du fait de l’utilisation de la lame d’onde 17, et de l’utilisation d’épaisseurs différentes de cristal pour les deux modules 4. Par exemple, les cristaux 11a, 11b du premier module de séparation 4 sont deux fois plus épais que les cristaux 11a, 11b du deuxième module de séparation 4. De cette façon, les quatre points focaux 9 sont disposés dans le plan 16 de façon équidistante et alignés. Dans l’exemple illustré sur la , ainsi que dans les figures 4, 5, 6, 7 et 8, les épaisseurs de chacun des cristaux 11a, 11b sont indiquées en fonction de la référence e, valant une épaisseur prédéterminée. Ainsi, 2e signifie le double de l’épaisseur e, etc. Dans cet exemple illustré sur la , les épaisseurs sont ainsi bien choisies double d’un module 4 au suivant, de sorte que les points focaux 9 sur le plan focal 16 sont bien équidistants d’une distance notée b. 2 ème mode de réalisation à deux modules de séparation 4 (pour que les points de mesure 9 forment un quadrillage du plan focal 16) : Dans un deuxième mode de réalisation à deux modules de séparation 4 dont un exemple est illustré sur la , le système de séparation 3 est dépourvu de lame d’onde 17. La illustre également un exemple des états de polarisation des différents faisceaux 7, 15a, 15b, 8 à différentes positions desdits faisceaux durant la traversée du système de séparation 3, les états de polarisation étant représentés sur des plans perpendiculaires à l’axe X. En revanche, dans ce deuxième mode de réalisation, le deuxième module de séparation 4 disposé en aval du premier module 4 peut être tourné par rapport au premier module de séparation 4 dans un plan perpendiculaire à l’axe X. En d’autres termes, dans cet autre mode de réalisation, le deuxième module de séparation 4 a des axes optiques 12 des cristaux 11a, 11b ayant subi une même rotation autour de l’axe X par rapport aux axes optiques 12 des cristaux 11a, 11b du premier module de séparation 4 disposé en amont, cette rotation étant différente d’un multiple de 90°, afin que le premier cristal 11a du deuxième module 4 ne soit pas orienté de façon identique au deuxième cristal 11b du premier module 4. En effet, si c’était le cas, le premier cristal 11a ne séparerait pas les faisceaux secondaires 15a, 15b issus du premier module 4 en deux faisceaux chacun, car les polarisations des faisceaux secondaires 15a, 15b correspondraient à l’axe optique 12 du premier cristal 11a du deuxième module 4. Par exemple, l’axe optique 12 du premier cristal 11a, respectivement du deuxième cristal 11b, du deuxième module 4 de séparation est tourné de 45° dans le sens horaire par rapport à l’axe optique 12 du premier cristal 11a, respectivement du deuxième cristal 11b du premier module 4 de séparation. Dans ce mode de réalisation, les cristaux 11a, 11b du premier module de séparation 4 ont une épaisseur e différente de l’épaisseur e’ des cristaux 11a, 11b du deuxième module de séparation 4. Ainsi, les points focaux 9 forment un quadrillage à 4 points, c’est-à-dire forment les sommets d’un parallélogramme dont les côtés adjacents sont de deux longueurs différentes b et b’, du fait des épaisseurs différentes choisies e et e’. Dans ce mode de réalisation, les deux faisceaux secondaires 15a, 15b issus du premier module 4 traversent ainsi le deuxième module 4 en étant polarisés orthogonalement l’un par rapport à l’autre. Le premier cristal 11a du deuxième module 4 étant tourné par rapport au deuxième cristal 11b du premier module 4, le premier cristal 11a du deuxième module 4 est donc configuré pour séparer chacun des faisceaux 15a, 15b en deux faisceaux séparés 8, c’est-à-dire qu’en sortie du deuxième module 4, quatre faisceaux séparés 8 convergents en quatre points focaux 9 distincts synchronisés temporellement et disposés dans le même plan focal perpendiculaire 16 à l’axe X. Plus précisément, dans ce mode de réalisation, les quatre points focaux 9 forment un quadrillage du plan focal 16. En d’autres termes, les quatre points focaux 9 sont les sommets d’un parallélogramme dans le plan focal 16. Généralisation du 1 er mode de réalisation à N modules de séparation 4, N étant un entier positif (pour que les points de mesure 9 soient tous alignés dans le plan focal 16) : Ces deux modes de réalisations décrits à deux modules de séparation 4 sont généralisables à N modules de séparation 4, N étant un nombre entier positif. Dans un mode de réalisation à N modules de séparation 4, le système de séparation 3 comportant N modules 4 sépare le faisceau laser incident 7 en 2 N faisceaux séparés 8, chacun des faisceaux séparés 8 convergeant en un point focal 9 distinct. Les 2 N point focaux 9 d’un tel mode de réalisation à N modules de séparation 4 sont tous disposés dans le plan focal 16. La illustre une généralisation du premier mode de réalisation à partir de l’exemple illustré sur la . Plus particulièrement, la illustre un exemple de ce premier mode de réalisation à 2, 3, et N modules de séparation, le cas à 2 modules étant l’exemple illustré en perspective sur la . La illustre aussi schématiquement le module de séparation 4 illustré sur la . Dans une généralisation du premier mode de réalisation à N modules de séparation 4, illustré sur la dernière ligne en bas de la , le système de séparation 3 comprend N modules de séparation 4 successivement disposés sur le trajet des faisceaux laser incidents 7 et secondaires issus des différents modules 4. Ainsi, par vulgarisation, les N modules de séparation 4 sont successivement disposés sur l’axe X. Dans ce mode de réalisation, le système de séparation 3 comprend une lame d’onde 17 disposée entre chaque module de séparation 4. En d’autres termes, le système 3 comprend N-1 lames d’onde 17, les N modules de séparation 4 étant séparés deux à deux par une lame d’onde 17 interposée entre deux modules 4 successifs. Les lames d’ondes 17 sont identiques, et sont par exemple des lame demi-onde ou des lames quart-d’onde. En particulier, les lames d’ondes 17 peuvent être configurées pour tourner la polarisation des faisceaux la traversant de 45° dans le sens horaire ou dans le sens antihoraire, ou en variante pour rendre ladite polarisation circulaire. De plus, dans ce mode de réalisation, les cristaux 11a, 11b de chacun des N modules de séparation 4 ont une épaisseur différente de l’épaisseur des cristaux 11a, 11b de chacun des N-1 autres modules de séparation 4, afin de répartir les 2 N points focaux 9 des faisceaux séparés 8 en sortie du système 3 le long d’une droite dans le plan 16. Optionnellement, les cristaux 11a, 11b de chacun des N modules ont une épaisseur double de l’épaisseur des cristaux 11a, 11b du module de séparation 4 directement disposé en aval, afin que les points focaux 9 des faisceaux séparés 8 en sortie du système de séparation 3 soit alignés et équidistants. Dans les exemples illustrés sur la , les épaisseurs des cristaux 11a, 11b sont indiquées en fonction de la référence e, valant une épaisseur prédéterminée. Dans ces exemples illustrés sur la , les épaisseurs sont ainsi bien choisies double d’un module 4 au suivant, de sorte que les points focaux 9 sur le plan focal 16 sont bien équidistants d’une distance notée b. Généralisation du 2 ème mode de réalisation à N modules de séparation 4, N étant un entier positif (pour que les points de mesure 9 forment un quadrillage du plan focal 16) : La illustre schématiquement l’exemple du deuxième mode de réalisation illustré sur la , ainsi qu’une généralisation à 3, 4 et N modules de séparation 4 du deuxième mode de réalisation à partir de l’exemple illustré sur la . Dans cette généralisation du deuxième mode de réalisation à N modules de séparation 4, les N modules de séparation 4 sont tournés les uns par rapport aux autres dans un plan perpendiculaire à l’axe X, c’est-à-dire que les cristaux 11a, 11b d’un module 4 sont tournés selon l’axe X par rapport à un module 4 directement voisin. Par exemple, l’axe optique 12 du premier cristal 11a, respectivement du deuxième cristal 11b, d’un des N modules de séparation 4 est tourné de 45° dans le sens horaire ou dans le sens antihoraire par rapport à l’axe optique 12 du premier cristal 11a, respectivement du deuxième cristal 11b du module de séparation 4 directement voisin en amont et du module de séparation 4 directement voisin en aval, les deux modules de séparation 4 directement voisins respectivement en amont et en aval étant tous deux orientés de façon identique. En d’autres termes, pour tout groupe d’un premier, d’un deuxième et d’un troisième modules de séparation 4 directement successifs parmi les N modules de séparation 4 du système 3, le premier et le troisième modules 4 présentent une orientation identique, et le deuxième est tourné dans un plan perpendiculaire à l’axe X par rapport au premier et au troisième modules 4 d’un angle égal à 45° dans le sens horaire ou dans le sens antihoraire. Pour clarifier les orientations des modules 4, une notation S et une notation S 45 sont utilisées sur la , la notation S désignant un module orienté par défaut, et la notation S 45 désignant un module orienté à 45° par rapport à un module 4 désigné par la notation S. De plus, les épaisseurs de chacun des cristaux sont indiquées entre parenthèses. Dans ce mode de réalisation, les cristaux 11a, 11b de chacun des modules de séparation 4 ont une épaisseur différente des cristaux 11a, 11b des épaisseurs respectives des N-1 autres modules de séparation 4. Dans ce mode de réalisation, les 2 N faisceaux séparés 8 issus de la succession des N modules de séparation 4 sont disposés dans le même plan focal 16 de façon à former un quadrillage du plan 16. Optionnellement, les épaisseurs des cristaux 11a, 11b d’un des modules de séparation 4 peut être définie comme le produit par un multiplicateur prédéfini (ce multiplicateur étant par exemple la racine carrée de 2 sur la ) de l’épaisseur des cristaux 11a,11b du module de séparation 4 directement voisin, par exemple en amont, de sorte que les 2 N faisceaux séparés 8 convergent en des points focaux 9 régulièrement espacés les uns des autres. Par exemple, l’épaisseur des cristaux 11a, 11b de n’importe lequel des modules 4 peut être le produit d’un multiplicateur, par exemple 2 ou 1/√2, par l’épaisseur des cristaux 11a, 11b du module de séparation 4 voisin disposé directement en aval. Dans le cas particulier de la , avec un multiplicateur égal à 1/√2, un quadrillage de points dont la maille est carrée est obtenu. Dans tous les modes de réalisation, le nombre de modules de séparation 4 successivement disposés dans le système de séparation 3 est limité. Plus précisément, une distance d’encombrement le long de l’axe X entre le premier module de séparation 4 disposé en amont des autres modules 4 et le dernier module de séparation 4 disposé en aval des autres modules 4 doit être inférieure à une limite égale à la distance focale de l’optique convergente 5 multipliée par un indice moyen de réfraction des modules de séparation 4 du système 3, cet indice moyen étant défini comme la moyenne des indices extraordinaire et ordinaire d’un module de séparation 4 du système 3, les modules 4 du système 3 étant identiques les uns aux autres en dehors de leur épaisseur respective. Plus précisément, le dernier module de séparation 4 du système de séparation 3, c’est-à-dire le module de séparation 4 disposé le plus en aval de la source 2, doit être disposé axialement selon X en un point compris entre la source 2 et un point de l’axe X distant en aval de l’optique convergente 5 d’une distance égale à la distance focale de l’optique convergente 5 multipliée par l’indice moyen de réfraction des modules de séparation 4 du système 3 ainsi que défini plus haut. Dans d’autres modes de réalisation, les relations entre les épaisseurs et/ou entre les orientations des différents modules de séparation 4 peuvent être modifiées afin de générer des points focaux 9 répartis différemment dans le plan focal 16. De plus, dans un troisième mode de réalisation, le système de séparation 3 peut comprendre des modules 4 orientés les uns par rapport aux autres, par exemple de 45°, ainsi que des lames d’onde 17, afin de générer des points focaux 9 formant un arrangement spatial irrégulier dans le plan focal 16. Un exemple de ce troisième mode de réalisation est illustré sur la , dans lequel le système 3 comprend un enchaînement de modules 4 séparés chacun par une lame d’onde 17, ainsi qu’un autre module 4 orienté par rapport à l’enchaînement de modules 4, par exemple à 45°, une autre lame d’onde 17 étant disposée entre le module 4 orienté à 45°, qui est disposé en amont, et l’arrangement de modules 4, disposé en aval. Ainsi, comme illustré sur la , les points focaux 9 produits sur le plan 16 forment deux droites parallèles espacées d’une distance b’ (dépendant de l’épaisseur e’ choisie pour les cristaux du module 4 orienté à 45°), les points 9 d’une même droite étant régulièrement espacés en raison du choix d’une épaisseur doublée entre les modules 4 successifs d’aval en amont de l’arrangement. Un arrangement irrégulier de points focaux 9 peut s’avérer judicieux pour l’étude d’un milieu 10 tel qu’un écoulement évoluant avec de forts gradients dans certaines zones ou de faibles gradients dans d’autres, ou tel que des échantillons très hétérogènes dans certaines zones ou homogène dans d’autres. Plus précisément, il peut être alors utile de générer des points focaux 9 plus nombreux et resserrés dans les zones à forts gradients ou très hétérogènes, et moins nombreux et resserrés dans les autres zones moins instables. Par exemple, dans un quatrième mode de réalisation dont un exemple est illustré sur la , afin de mesurer un gradient d’un paramètre en plusieurs endroits d’un écoulement, le dispositif de mesure 1 peut être configuré pour produire plusieurs couples de points focaux 9 dans lesquels les deux points focaux 9 d’un même couple sont très rapprochés deux à deux, et dans lesquels deux couples de points focaux 9 sont relativement espacés entre eux, de sorte à couvrir une grande distance dans le plan 16. Plus précisément, pour former un tel dispositif 1, les modules 4 de ce dispositif sont configurés spécifiquement. En particulier, les épaisseurs des cristaux 11a, 11b des modules 4 d’un tel dispositif 1 peuvent être très différents d’un module 4 du système 3 au module 4 voisin. Ainsi dans l’exemple illustré sur la , l’épaisseur des cristaux 11a, 11b d’un module 4 est le multiple par 10 de l’épaisseur des cristaux 11a, 11b du module 4 directement voisin en aval. Le dispositif de mesure 1 permet des mesures ponctuelles au plan focal 16 à partir d’un seul faisceau émis par la source 2. La génération de tels points focaux 9 permet de garantir la profondeur de champ de la mesure. En effet, l’énergie laser émise par la source 2 n’est pas dissipée dans des zones inutiles comme dans le cas de l’utilisation d’une nappe laser, et se concentre dans les points focaux 9, ce qui garantit une puissance crête suffisante des impulsions dans la zone de mesure 6. En d’autres termes, le dispositif de mesure 1 proposé garantit la qualité de focalisation des impulsions tout en économisant l’énergie laser émise pour obtenir un tel résultat. Un dispositif de mesure 1 selon le présent exposé peut être utilisé pour réaliser des mesures par spectroscopie laser, par exemple d’un écoulement instationnaire tel que des jets turbulents, combustions ou plasmas. Un tel dispositif de mesure 1 selon le présent exposé peut également être utilisé pour réaliser des mesures en microscopie hyper-spectrale ou multi photonique. En effet, le dispositif de mesure 1 selon le présent exposé permet de générer des points focaux 9 synchronisés temporellement et disposés sur la même position axiale selon l’axe X, de sorte que les volumes de mesures associés à chaque point focal 9 ont une même profondeur de champ et ont la même position axiale, ce qui est primordial, notamment dans le cas d’une utilisation de dispositif de mesure 1 en microscopie, où l’économie et la gestion d’espace est très importante. Les cristaux 11a, 11b de chaque module de séparation 4 peuvent ainsi être de simples lames empilées. Les épaisseurs de ces cristaux 11a, 11b peuvent ainsi appartenir à différentes gammes selon les situations expérimentales souhaitées. Par exemple, pour réaliser des mesures à l’échelle microscopique, les objectifs de microscopes ayant des longueurs de travail très petites, les cristaux 11a, 11b peuvent être de simples lames dont l’épaisseur peut varier entre les modules 4 dans un domaine de l’ordre du micromètre, par exemple entre 30 et 300 micromètres. A l’inverse, pour réaliser des mesures à l’échelle macroscopique, des cristaux 11a, 11b plus épais peuvent être utilisés, en particulier quand l’optique de convergence 5 utilisée a une longue distance focale. Par exemple, dans ces applications macroscopiques, les épaisseurs des cristaux 11a,11b des modules de séparation 4 peuvent être comprises entre 0.1 et 100 millimètres. Ces exemples ne sont pas limitatifs, et d’autres épaisseurs de cristaux 11a, 11b peuvent être choisies selon les applications souhaitées. Un procédé de mesure optique multipoints à l’aide d’un dispositif de mesure 1 selon le présent exposé va à présent être décrit. Dans une étape E1, le milieu ou l’échantillon à mesurer 10 est excité en plusieurs points par le dispositif 1. En particulier, une impulsion laser comportant un faisceau laser tel que le faisceau laser 7 est émis par la source 2. Le faisceau laser 7 traverse successivement l’optique de convergence 5 et le système de séparation 3, et en ressort séparé en une pluralité de faisceaux séparés 8 convergeant en des points focaux 9 disposés dans le plan 16 au niveau du milieu ou échantillon 10. Dans une étape E2, une réponse du milieu ou échantillon 10 est enregistrée par un détecteur matriciel (par exemple un spectromètre), séquentiel (par exemple une barrette de photodiodes, ou plusieurs spectromètres alignés) ou un faisceau de fibres optiques, avant que cette réponse soit analysée dans une étape E3 afin d’en déduire des paramètres physico-chimiques du milieu ou échantillon 10 tels que par exemple la température, la concentration ou la composition chimique. En effet, l’utilisation d’un détecteur tel qu’un spectromètre permet d’obtenir un spectre de la réaction du milieu ou échantillon 10 à l’excitation laser en fonction de la position de mesure dans le milieu ou échantillon 10. L’analyse d’un tel spectre permet de déduire la température locale au point de mesure du milieu ou échantillon 10, la concentration locale ou la composition locale par exemple. Dispositif de mesure optique multipoints (1) comprenant : - une source (2) pour l’émission d’impulsions laser, - au moins deux modules de séparation (4) destinés à être traversés par lesdites impulsions et à séparer un faisceau laser incident (7) en plusieurs faisceaux parallèles (15a, 15b, 8), - au moins une optique de convergence (5) qui est interposée entre la source (2) et le module de séparation (4), - une zone de mesure (6) qui est destinée à recevoir un milieu ou un échantillon à mesurer (10) et qui est située dans un plan focal (16) de ladite optique de convergence (5), caractérisé en ce que chaque module de séparation (4) comprend d’une part un premier cristal biréfringent uniaxe (11a) et d’autre part un deuxième cristal identique (11b) disposé à la suite du premier cristal (11a) sur le trajet des impulsions, le premier cristal biréfringent (11a) étant configuré pour séparer un faisceau laser incident (7) en un faisceau secondaire ordinaire (15a) et un faisceau secondaire extraordinaire (15b), le deuxième cristal biréfringent (11b) étant orienté par rapport au premier cristal (11a) de sorte que le faisceau secondaire extraordinaire (15b) issu du faisceau laser (7) traverse un chemin ordinaire (13) du deuxième cristal biréfringent (11b), et que le faisceau secondaire ordinaire (15a) issu du faisceau laser (7) traverse un chemin extraordinaire (14) du deuxième cristal biréfringent (11b), les impulsions des faisceaux (8) en sortie des modules (4) atteignant simultanément et en de multiples points (9) le milieu ou l’échantillon à mesurer (10). Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon la revendication 1, dans lequel l’axe optique (12) du deuxième cristal (11b) de chaque module de séparation (4) est tourné de 90° par rapport à l’axe optique (12) du premier cristal (11a) du même module de séparation (4). Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la source (2) est configurée pour émettre un faisceau laser polarisé (7), le premier cristal (11a) de chaque module (4) étant orienté pour que la polarisation du faisceau incident (7) comprenne deux composantes non nulles selon les axes de polarisation des faisceaux secondaires ordinaire (15a) et extraordinaire (15b) dudit premier cristal (11a). Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une des revendications précédentes, comportant une succession de plusieurs modules de séparation (4) interposés sur le trajet des faisceaux (7, 15a, 15b) entre l’optique de convergence (5) et l’emplacement du milieu ou échantillon à mesurer (10), ladite succession de modules de séparation (4) s’étendant sur le trajet des impulsions sur une distance inférieure à la distance focale de l’optique de convergence (5) multiplié par l’indice moyen vu par le faisceau laser incident (7) dans chaque cristal biréfringent (11a, 11b). Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une lame d’onde (17) est interposée entre deux modules de séparation (4) successifs, ladite lame d’onde (17) étant adaptée de sorte à tourner la polarisation des faisceaux (15a, 15b) qu’elle reçoit de +/-45° ou à la rendre circulaire. Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant une succession de N modules de séparation (4) séparés deux à deux par une lame d’onde (17), où N est un nombre entier, les cristaux (11a, 11b) des différents modules de séparation (4) ayant des épaisseurs différentes d’un module de séparation (4) à un autre, ladite succession de modules (4) générant points de mesure (9) disposés en ligne sur le milieu ou l’échantillon à mesurer (10). Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une des revendications 5 ou 6, dans lequel une lame d’onde (17) est une lame demi-onde ou une lame quart-d’onde. Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant une succession de N modules de séparation (4), où N est un nombre entier, les modules de séparation (4) successifs ayant des axes optiques (12) propres tournés une fois sur deux de +/- 45° dans le plan orthogonal à l’axe de direction des impulsions (X), ladite succession de modules (4) générant un quadrillage de points de mesure (8) sur le milieu ou l’échantillon à mesurer (10). Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’épaisseur des cristaux (11a, 11b) d’un premier module de séparation (4), qui est en amont d’un second module de séparation (4) disposé en aval sur le trajet des faisceaux, est d’une valeur égale au produit de l’épaisseur des cristaux (11a, 11b) dudit second module (4) et d’un multiplicateur prédéterminé. Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon la revendication 9, dans lequel le multiplicateur prédéterminé est 2 ou 1/√2. Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier et le deuxième cristal (11a, 11b) d’un module de séparation (4) sont deux lames empilées. Dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les impulsions émises par la source (2) sont des impulsions d’une durée inférieure à la picoseconde. Utilisation d’un dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une des revendications 1 à 12, pour une mesure par spectroscopie laser dans un écoulement stationnaire ou instationnaire ou turbulent (par exemple jets turbulents, combustions, plasma). Utilisation d’un dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une des revendications 1 à 12, pour une mesure en microscopie hyperspectrale ou multiphotonique. Procédé de mesure optique multipoints, dans lequel un milieu ou un échantillon à mesurer (10) est excité en plusieurs points (9) par un dispositif de mesure optique multipoints (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 (étape E1), une réponse du milieu ou de l’échantillon à mesurer (10) est enregistrée par un détecteur matriciel, séquentiel ou un faisceau de fibres optiques (étape E2), la réponse est analysée pour déduire des paramètres physico-chimiques en chaque point (9) excité (étape E3)