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Institut Fresnel

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Adrien Bolliand, PhD

Adrien Bolliand will defend his thesis entitled “ Angularly and spatially resolved measurement of scattered fluxes for quantifying the impact of localized defects on light scattering losses in optical components.” on June 24, 2025 at 02:30 p.m. in Ponte Amphitheater, Campus St Jérome, Marseille.

The defense will be in french.

 

The jury will be composed of :
– Loic Rolland, LAPP (Jury)
– Philippe Boucaud, CRHEA  (Jury)
– Sophie Brasselet, Institut Fresnel (President of Jury)
– Maria Pilar Bernal-Artajon, FEMTO-ST (Examinator)
– Karine Mathieu, CNES (Examinator)
– Laurent Lamaignere, CEA CESTA (Invited)
– Hervé Benard, Thales Alenia Space (Invited)
– Michel Lequime, Instiut Fresnel (Thesis co-supervisor)
– Myriam Zerrad, Insitut Fresnel (Thesis supervisor)

 

Abstract : In complex optical systems, the main source of stray light is the light scattered by optical components. Thanks to the progress made in recent years in polishing and manufacturing techniques, the limits of losses induced by the roughness of interfaces and multilayer stacks have been pushed back, and it is now the problem of light scattered by localised defects that needs to be addressed. After outlining the challenges inherent in controlling light scattering losses in advanced optical components, we present an overview of the numerical tools and experimental methods currently used to estimate the angular distribution of light scattered in the presence of defects. The result is the need, for quantitative analysis, to measure
the angular scattering indicators (or ARS for Angle Resolved Scattering) of local defects independently of those of the roughness. The core of this thesis work is therefore dedicated to the design and development of the SPARSE (SPatially and Angularly Resolved Scatterometry Equipment) instrument, a spatially and angularly resolved scatterometer designed to identify and quantify the impact of localised defects and contamination on the behaviour of light scattered by optical surfaces. The system revisits the principle of conventional scatterometers and is based on fixed imaging detection and mobile pixelated illumination. The amount of data to be processed for the preparation and exploitation of each measurement is therefore considerable and requires dedicated algorithms, which will be the subject of a separate chapter. Finally, we will look at the results obtained on representative samples to see how the SPARSE instrument provides an immediate and powerful quantitative reading of the role of defects in light scattering loss budgets and in the generation of stray light.

 

Keywords : optics, scattering, thin films, contamination, space optics

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