Isaël HERRERA soutiendra sa thèse intitulée « Des champs polarisés 2D à l’imagerie polarimétrique de Stokes en 3D à l’échelle nanométrique » le jeudi 19 décembre 2024 à 10h00 en salle Pierre Cotton du laboratoire. La présentation et les diapositives seront en anglais.
Composition du jury :
– Rafael PIESTUN, Professor. University of Colorado Boulder
– Gabriel MOLINA, Research professor. Centro de Física de Materiales
– Étienne BRASSELET, Directeur de Recherche. Laboratoire Ondes et Matière d’Aquitaine
– Samira KADHIR, Maître de conférences. Université Côte d’Azur
– Sophie BRASSELET, Directrice de recherche. Institut Fresnel
– Miguel A. ALONSO, Professeur d’Université. Institut Fresnel
Résumé : Dans ce travail, nous étudions divers aspects de la polarisation de la lumière, des échelles macroscopiques aux échelles nanoscopiques. Nous proposons et mettons en œuvre des faisceaux présentant toutes les ellipses de polarisation possibles dans le régime paraxial. Nous expliquons comment générer et mesurer des structures de polarisation skyrmioniques définies à partir de projections conformes proposés dans le cadre de la cartographie. De plus, nous avons généré et mesuré des réseaux de Méron invariants lors de la propagation. Si la mesure de la polarisation de la lumière à des échelles macroscopiques peut être réalisée simplement avec des caméras et des éléments optiques courants tels que des polariseurs et des lames à retard, mesurer la polarisation de la lumière à des échelles nanoscopiques, où le champ peut osciller en 3D, n’est pas aussi simple. Ce domaine a fait l’objet d’études au cours des dernières décennies. Dans ce travail, nous proposons des outils théoriques, numériques et expérimentaux pour explorer les états de polarisation 3D des champs lumineux. Les bases de ce travail reposent sur les paramètres dits Stokes-Gell-Mann généralisés, un ensemble de neuf paramètres qui décrivent entièrement les aspects géométriques des champs électriques. Nous avons étendu le champ d’application de ces paramètres à la description des sources dipolaires et à leur mesure avec des microscopes optiques. Un autre domaine de recherche qui s’est développé ces dernières années est la mesure de fluorophores orientés en 3D. Depuis le développement des techniques de microscopie à super-résolution, un intérêt croissant s’est manifesté pour la mesure non seulement de la position 3D des molécules individuelles, mais aussi de leur orientation 3D. Dans ce travail, nous tirons parti de la nature dipolaire des fluorophores uniques et étendons les applications des paramètres de Stokes-Gell-Mann à l’étude des molécules orientées en 3D.
Mots clés : Polarisation, Microscopie, Imagerie, Nanoparticules, Molécules
