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Filtres passe-bande angulairement accordables : design, fabrication et caractérisation

Les filtres à base de couches minces optiques offrent une large gamme d’applications allant de l’observation de la Terre à la biophotonique. Ils sont généralement des composants peu mis en avant dans les systèmes mais essentiels dans l’amélioration des performances des instruments optiques. Dans le cadre de récents travaux collaboratifs, l’équipe de recherche en couches minces optiques (RCMO) de l’Institut Fresnel et la société Bühler ont développé un nouveau filtre angulairement accordable pour le proche infrarouge. Ce filtre, composé d’environ 300 couches au total, a été conçu et fabriqué avec succès sur une machine Bühler HELIOS (pulvérisation cathodique magnétron réactive assistée par plasma) associée à un système de contrôle optique in-situ. Un système de caractérisation sur mesure a également été développée afin d’évaluer les performances de ce filtre optique complexe. Des performances proches de celles prédites par la théorie ont été démontrées. Ces résultats mettent en évidence non seulement la possibilité de développer des filtres toujours plus complexes au sein de la plateforme de l’Espace Photonique de l’Institut Fresnel, mais illustrent également une collaboration très fructueuse entre un laboratoire académique (Institut Fresnel) et un partenaire industriel (société Bühler) pour le développement de composants optiques de plus en plus performants.

Image : Gauche - Performances spectrales en transmission mesurées et théoriques du filtre fabriqué / Droite - Illustration des filtres optiques interférentiels

Référence :
J. Lumeau, F. Lemarchand, T. Begou, D. Arhilger, and H. Hagedorn, "Angularly tunable bandpass filter : design, fabrication and characterization", Optics Letters 44(7), 1829-1832 (2019) – Editors’ Pick.

Plus d’informations sur la technologie mise en œuvre :
- sur la page dédiée à notre Espace Photonique, Plateforme Technologique d’Aix Marseille Université
- sur la page de notre partenaire BUHLER

Contact : Julien Lumeau