Institut Fresnel - UMR 7249

Workshop "Le Graal de l'invisibilité : rêve ou réalité ? Invisibilité, Protection et Méta-matériaux" le 23 mai 2012 à Paris

webmaster — 2012-05-14T09:00:00Z

Workshop Scientifique au siège du CNRS
De 9h00 à 17h00
1 rue Michel-Ange, 75016 Paris

Conférenciers : John Pendry, Martin McCall, Ross McPhedran, Sébastien Guenneau, Ulf Leonhardt, Nicholas Fang, Romain Quidant, André de Lustrac.

Inscriptions gratuites (places limitées) avant le vendredi 11 mai 2012 : : www.workshop-cloaking-cnrs.fr

Pour tout renseignements : cloaking cnrs-dir.fr

Voir l'article du magazine "Le Point" consacré à la conférence http://www.lepoint.fr/futurapolis/c…

Séminaire "de Broglie's program for quantum mechanics reactualized" le mercredi 16 mai 2012 à 13h00 - Institut Fresnel, 3ème étage.

webmaster — 2012-05-10T12:23:25Z

Samuel Colin (Griffith University Brisbane), Ralph Willox (Tokyo University) & Thomas Durt (Institut Fresnel, Marseille) nous proposeront cette variation quantique à six mains.

Abstract : In 1927, de Broglie proposed to explain the apparent wave-particle duality exhibited by quantum systems in terms of a non-linear modification of Schroedinger's equation.
His idea was that the non-linearity would prevent localised wave packets to spread, what corresponds to the modern concept of soliton.
The aim of the talk is to give an historical overview of these ideas, to explain recent results concerning the stability of such quantum solitons, and to sketch the theoretical and conceptual challenges to which this non-standard approach is necessarily exposed.
Finally, we shall discuss certain recent experimental proposals aimed at testing the superposition principle with large assemblies of atoms in the mesoscopic regime, that were formulated in the framework of opto-mechanics. _

Iso-microscopie

webmaster MOSAIC — 2012-05-10T09:35:00Z

Un problème des techniques reposant sur la focalisation d'un rayon lumineux est que la tâche lumineuse obtenue est allongée dans la direction de l'axe optique, dont la forme rappelle celle d'un grain de riz. Cette anisotropie est due au fait que l'illumination n'est pas uniformément sphérique mais provient d'un seul côté du point de focalisation.

Les conséquences technologiques sont importantes. En microscopie, la résolution axiale est dégradée par rapport à la résolution transverse, ce qui compremet les applications en imagerie tridimensionnelle haute résolution.

Pour la même raison, dans le domaine du stockage de données, alors que les supports (CD, DVD, Blu-Ray) possèdent une grande densité d'information dans le plan du disque, les différentes couches sont empilées avec une faible densité.

Dans un article publié récemment [1], nous décrivons une méthode baptisée iso-microscopie permettant de focaliser la lumière en une tache sphérique et ainsi d'obtenir une résolution équivalente dans les trois directions de l'espace.

Une vidéo valant mieux qu'un long discours, le principe de la méthode d'iso-microscopie est décrit ci-dessous.

Cette vidéo peut être téléchargée ici 14 Mo).

Figure 1 : Gauche : le microscope conventionnel forme une tâche de lumière allongée en forme de cigare, ce qui dégrade la résolution dans l'une des directions (la profondeur de l'échantillon). Droite : La nouvelle technique dite d'iso-microscopie (pour microscopie isotrope) permet de concentrer la lumière en une tâche sphérique garantissant une résolution identique dans les trois directions de l'espace.

Cette idée a été testée expérimentalement en enregistrant l'image tridimensionnelle de la tâche lumineuse obtenue . On observe sur la figure que, conformément aux prédictions théo-riques, l'iso-microscopie produit une tâche d'extension axiale fortement réduite.

Figure 2 : Coupe axiale de la tâche de focalisation obtenue dans un microscope. Avec un microscope classique, la tâche de focalisation a une forme de grain de riz, allongée le long de l'axe optique (z) (image de gauche). En configuration d'iso-microscopie, la tâche lumineuse a une forme quasiment sphérique, et est encadrée de tâches secondaires d'intensité moindre. Les prédictions théoriques (image centrale) sont confirmées par l'expérience (image de droite).

Cette expérience montre qu'une mise en forme adéquate du faisceau lumineux et l'utilisation d'un miroir à la place de la lame de verre conventionnelle permettront d'améliorer considé-rablement la résolution axiale des microscopes optiques actuels. La technique d'iso-microscopie, protégée par un brevet [2], permet de s'affranchir ainsi d'une limitation fondamentale de la microscopie optique, ou plus généralement de la focalisation de la lumière. Elle a été récemment étendue au domaine de la microscopie biphotonique [4].

Références

[1] E. Mudry, E. Le Moal, P. Ferrand, P.C. Chaumet, A. Sentenac, "Isotropic diffraction-limited focusing using a single objective lens", Phys. Rev. Lett. 105, 203903 (2010) - PDF
[2] Patent pending
[3] E. Le Moal, E. Mudry, P. C. Chaumet, P. Ferrand, and A. Sentenac, "Isotropic Single Objective (ISO) microscopy : Theory and Experiment", J. Opt. Soc. Amer. A Vol. 28, pp.1586 (2011) - PDF
[4] E. Le Moal, E. Mudry, P. C. Chaumet, P. Ferrand, and A. Sentenac, "Two-photon fluorescence isotropic-single-objective microscopy", Opt. Lett. 37, 85 (2012) - PDF

Revue de presse

"Les microscopes gagnent en relief", CNRS Le Journal, N°252-253, janvier-février 2011
"Vers l'imagerie tridimensionnelle à haute résolution", Bulletin Electronique France (veille technologique internationale des ambassades de France à l'étranger), 4 jan 2011
Sélection comme publication de la semaine par la plateforme Cell Observatory de l'université de Leiden, NL
"La microscopie accède à la troisième dimension", quotidien régional La Marseillaise, 27 nov 2010
"Mirror trick could boost Blu-ray discs" in NewScientist, 17 nov 2010
"La microscopie accède à la troisième dimension" dans les actualités de l'INSIS du CNRS

Contact

Patrick Ferrand, E-mail

Chercheurs impliqués

Le projet iso-microscopie est mené conjointement par les équipes SEMO (théorie du renversement temporelle) et MOSAIC (développement expérimental).

Patrick Ferrand (MOSAIC)
Anne Sentenac (SEMO)
Eric Le Moal (MOSAIC/SEMO)
Emeric Mudry (SEMO)

Améliorer la résolution des microscopes en éclairant à l'aveuglette

webmaster — 2012-05-10T08:22:57Z

Article sur les travaux de recherche de l'équipe SEMO paru dans Nature Photonics le 22 avril 2012.

Dans un microscope classique, l'échantillon est généralement éclairé de manière homogène et les détails les plus fins que l'on peut espérer visualiser ont (au mieux) une taille de l'ordre de 300 nm.
Nous montrons qu'en éclairant l'échantillon de manière hétérogène et aléatoire (en bougeant un bout de plastique granuleux sur le trajet du faisceau laser), il est possible d'améliorer la résolution du microscope d'un facteur deux.

Ref : E. Mudry et al, 'Structured illumination microscopy using unknown speckle patterns', Nature Photonics, 6, 312-315 (2012)


Structured illumination microscopy using unknown speckle patterns: Article Nature Photonics du 22 avril 2012.

"Generic model of the molecular orientational distribution probed by polarization-resolved second-harmonic generation", article paru le 19/04/12 dans Physical Review

webmaster — 2012-04-20T16:03:00Z

Article sur les travaux de Julien Duboisset, Dora Aït-Belkacem, Muriel Roche, Hervé Rigneault et Sophie Brasselet. - Actualités

Article paru dans Sciences et Avenir du mois d'Avril 2012 : "Un dispositif pour canaliser la chaleur" :

webmaster — 2012-04-18T13:24:43Z

Interview de Sébastien Guenneau sur les travaux menés par une équipe de l'Institut Fresnel sur les capes d'invisibilité thermique. - Actualités

Invisibilité thermique : Revue de Presse

map2 — 2012-04-18T09:11:11Z

Invisibilité thermique : Revue de Presse

Un dispositif pour canaliser la chaleur
Sciences et avenir
numéro avril 2012
(lire)

La tête au carré
France inter
émission du 05 avril 2012

L'invisibilité n'est plus de la science fiction
Le Point
05 avril 2012
(lire)

'Thermal cloak' hides objects from heat
BBC news
27 mars 2012
(lire)

Heat-stroke of genius
The Economist
6 mars 2012
(lire)

L'art de rendre invisible la chaleur
Le Monde
25 février 2012
(lire)

Sujets de Thèse actuellement proposés (2012)

webmaster — 2012-04-17T17:00:00Z

Sujet	Directeurs de thèse	Descriptif détaillé
Equipe CLARTE
Développement, fabrication et caractérisation de nouveaux réseaux de diffraction pour la compression d'impulsions courtes ultra intenses	Nicolas Bonod et Jérôme Néauport (CEA CESTA)	descriptif
Frontières et Transitions en Mécanique Quantique	T. Durt, A. Nicollet, F. Zolla	descriptif
Couplage plasmons-solitons optiques	Gilles RENVERSEZ, André NICOLET	descriptif
Métamatériaux en optique et formalisme des champs auxiliaires	Boris Gralak	descriptif
Equipe MOSAIC (biophotonique)
Sujets de thèse et offres de postdocs 2012
Equipe RCMO
Développement de couches minces optiques photosensibles pour la réalisation de nouvelles fonctions de filtrage optique à propriétés optimisées	Julien LUMEAU et Michel LEQUIME	descriptif
Equipe GSM
Optimizing signal processing techniques for MIMO sensor networks	Salah Bourennane, Ali Khalighi	descriptif
Equipe HIPE
Etude et réalisation d'un scanner micro-onde pour l'imagerie biomédicale, application au sein et au cerveau	J.M. Geffrin, R. Abdeddaim, H. Tortel	descriptif
Equipe MAP2
Composants optiques avancés pour lasers de puissance à impulsions ultracourtes	Laurent GALLAIS (MAP2)	descriptif
Invisibilité et Protection Thermique : Les Transformations Optiques pour un Contrôle des Flux de Chaleur	Sébastien Guenneau (CLARTE), Myriam ZERRAD, Claude AMRA (MAP2)	descriptif
Lumière complexe en milieu stratifié, anisotrope et désordonné	Myriam ZERRAD (MAP2), Gabriel SORRIANO (SEMO) et Claude AMRA (MAP2)	descriptif
Modélisation et Conception de nouvelles formulations pour le filtrage UV (thèse CIFRE)	Carole DEUMIE, Stefan ENOCH	descriptif
Perte de transparence cornéenne : étude de la lumière diffusée	Carole DEUMIE, Gaëlle GEORGES (MAP2)	descriptif
Interaction laser matière dans les composants et matériaux optiques micro et nanostructurés	Equipe MAP2	descriptif
Equipe SEMO
High resolution microscopy	Guillaume Maire et Patrick Chaumet	descriptif

Article paru sur le site de la BBC "Thermal cloak hides objects from heat" le 27 mars 2012

webmaster — 2012-04-16T09:09:37Z

Article sur les travaux de recherche de Sébastien Guenneau, pour faire suite à l'article publié dans Optics Express sur la cape d'invisibilité thermique

Workshop : Le Graal de l'"invisibilité" : rêve ou réalité ? Invisibilité, Protection et Méta-matériaux, le 23 mai 2012 à Paris

webmaster — 2012-04-04T15:12:33Z

Conférences de 9h00 à 17h00 :
Siège du CNRS
1 rue Michel-Ange
75016 Paris

Conférenciers : John Pendry, Martin McCall, Ross McPhedran, Sébastien Guenneau, Ulf Leonhardt, Nicholas Fang, Romain Quidant, André de Lustrac.

Inscriptions gratuites (places limitées) avant le vendredi 11 mai 2012 : : www.workshop-cloaking-cnrs.fr

Pour tout renseignements : cloaking cnrs-dir.fr