Brevet FR3046683A1 (20170714)
REVENDICATIONS1. Dispositif de détection optique pour caractériser en amplitude et en phase le champ 5 électromagnétique d'une zone d'un échantillon (1), le dispositif comprenant : - une source lumineuse (9) adaptée pour émettre un faisceau lumineux dont le champ électromagnétique a une pulsation (O, 10 - un moyen adapté pour diviser le faisceau (91) en un premier faisceau définissant une première voie, dite voie référence (80) et un deuxième faisceau définissant une deuxième voie dite voie échantillon (70), - un système de modulation (78) qui décale en 15 fréquence les champs électromagnétiques des deux faisceaux d'une fréquence '3, - un coupleur de faisceaux (92) adapté pour collecter les faisceaux issus des deux voies (70, 80), - un système de détection optique (50) adapté pour 20 détecter le signal issu de l'interférence entre les faisceaux issus des deux voies (70,\n<CLM>\1\tet couplés via ledit coupleur de faisceaux (92), caractérisé en ce que : - l'échantillon est placé dans la voie échantillon 25 (70), - le système de détection optique (50) comprend un détecteur optique (5) et un dispositif adapté pour mesurer l'amplitude et la phase du signal (6), - un écran opaque (2) comprenant une ouverture 30 optique (20) est placé au niveau de la zone dans la voie échantillon (70), à proximité de l'échantillon (1).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1 dans lequel la source lumineuse (9) est l'échantillon (1) lui-même, et 3046683 20 l'échantillon (1) est également le moyen adapté pour séparer le faisceau (91).\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1 dans lequel la source lumineuse (9), le moyen adapté pour séparer le faisceau (91) et l'échantillon (1) sont trois éléments distincts, ladite deuxième voie échantillon (70) comprenant l'échantillon (1).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3 dans lequel le moyen adapté pour 10 séparer le faisceau est un séparateur de faisceau (91).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel le dispositif adapté pour mesurer l'amplitude et la phase du signal est un dispositif à détection synchrone. 15\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le système de modulation (78) comprend un premier moyen de modulation (8), l'une ou l'autre de ladite première voie référence (80) ou de ladite deuxième voie échantillon (70) comprend ledit premier moyen 20 de modulation (8), ledit premier moyen de modulation (8) étant adapté pour moduler en fréquence le champ dudit premier faisceau ou deuxième faisceau respectivement, le premier moyen de modulation (8) étant adapté pour implémenter le décalage en fréquence â entre les fréquences 25 respectives des champs correspondant aux faisceaux de chacune des deux voies.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le système de modulation (78) comprend un premier moyen de modulation (8), ladite 30 première voie référence (80) comprend ledit premier moyen de modulation (8), ledit premier moyen de modulation (8) étant adapté pour moduler en fréquence le champ du premier faisceau, et également un deuxième moyen de modulation (7), 3046683 21 ladite deuxième voie échantillon (70) comprenant ledit deuxième moyen de modulation (7), ledit deuxième moyen de modulation (7) étant adapté pour moduler en fréquence le champ du deuxième faisceau, 5 les premier et deuxième moyens de modulation (7,\n<CLM>\1\tétant adaptés pour implémenter le décalage en fréquence â entre les fréquences respectives des champs correspondants aux faisceaux de chacune des deux voies.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 5 et 7 dans lequel ledit deuxième moyen de modulation (7) précède l'échantillon (1) dans l'ordre de progression du faisceau de la voie échantillon (70).\n<CLM>\1\tDispositif de détection selon l'une quelconque 15 des revendications 1 à 8 dans lequel l'échantillon (1) et l'ouverture optique (20) de l'écran opaque (2) sont adaptés pour être déplacés l'un par rapport à l'autre.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 9 dans lequel l'échantillon (1) est monté sur un système de 20 déplacement (3) adapté pour déplacer l'échantillon (1) par rapport à l'ouverture optique (20) fixe.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 10 dans lequel le système de déplacement (3) est un système piézoélectrique. 25\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 dans lequel l'ouverture optique (20) est une zone vide de l'écran opaque (2).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 dans lequel l'ouverture optique (20) 30 est une zone de l'écran opaque (2) transparente à la fréquence 0Y27L.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 13 géométriquement agencé pour que 3046683 22 le deuxième faisceau traverse l'échantillon (1) et l'écran opaque (2) dans un ordre quelconque, dans son parcours vers le système de collection (40), le dispositif étant géométriquement agencé pour que le premier et le deuxième 5 faisceau puissent être collectés au niveau du coupleur de faisceaux (92). 15.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 3 à 13 géométriquement agencé pour que le deuxième faisceau se réfléchisse à la surface de 10 l'échantillon (1) et traverse l'écran opaque (2) dans un ordre quelconque avant de se diriger vers le système de collection (40), le dispositif étant géométriquement agencé pour que le premier et le deuxième faisceau puissent être collectés au niveau du coupleur de faisceaux (92). 16.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 dans lequel le détecteur optique (5) est un détecteur monocanal.\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 dans lequel l'ouverture optique est 20 installée à l'extrémité de la pointe (200) du cantilever (2) d'un microscope à force atomique.\n<CLM>\1\tProcédé de détection optique pour caractériser en amplitude et en phase le champ électromagnétique d'une zone d'un échantillon (1), ledit procédé comprenant les 25 étapes suivantes : - émettre un faisceau lumineux dont le champ électromagnétique a une pulsation w, - diviser le faisceau (91) en un premier faisceau définissant une première voie, dite voie référence (80) et 30 un deuxième faisceau définissant une deuxième voie dite voie échantillon (70), - placer sur la voie échantillon (70) un échantillon (1) et un écran opaque (2) comprenant une 3046683 23 ouverture optique (20) placé au niveau de la zone à proximité de l'échantillon (1), - décaler en fréquence les champs électromagnétiques des deux faisceaux d'une fréquence â, 5 - collecter les faisceaux issus des deux voies (70, 80), - détecter le signal issu de l'interférence entre les faisceaux issus des deux voies (70,\n<CLM>\1\tet couplés via ledit coupleur de faisceaux (92), 10 - déduire l'amplitude et la phase du champ électromagnétique d'une zone de l'échantillon (1).