Results

For spectroscopy and imaging Principal investigator : Hervé Rigneault Keywords : micro-structured optical fibers, ultra-thin endoscope, wavefront shaping, nonlinear imaging We are interested in extending molecular spectroscopy and nonlinear imaging through flexible fiber probes and endoscopes. Using specially design micro-structured fibers, we are investigating (1) the use of hollow core photonic crystal […]

Principal investigator : Thomas Chaigne More on Thomas Chaigne research Photoacoustic tomography is a biomedical imaging technique that uses laser-induced ultrasound waves to probe optical absorption deep (> 1 mm) inside scattering biological tissue. To generate an image, pulsed light illuminates the tissue sample. Embedded dark structures, such as blood vessels, […]

Pushing the Frontiers of Single-Molecule Fluorescence Detection with Nanophotonics Principal Investigator: Jerome Wenger Our aim is to advance single-molecule detection beyond the traditional limits imposed by optical diffraction. By integrating nanophotonic components into advanced microscopes, we enhance the fluorescence brightness of single molecules and extend their domain of detection. Our […]

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Contacts : Eric Guedj, Fanny Barthélémy, David Bourgoin, Bardia Farman, Adrien Montrot Mots-clés : protocoles de recherche clinique, CERIMED, sujets humains Tous les développements et concepts réalisés par notre équipe sont validés dans des protocoles de recherche clinique. Nous disposons dans l’équipe de l’expertise dans la réalisation de protocoles de […]

Des développements récents nous permettent d’élargir le champ d’investigation de l’imagerie moléculaire 3D corps entier à l’inflammation et aux pathologies infectieuses. Les indications de cette imagerie s’étendent du diagnostic à l’évaluation de la réponse métabolique précoce sous traitement et des risques de récidives, le but étant d’optimiser et d’adapter au […]

Nous cherchons à mettre en évidence des facteurs génétique et environnementaux pouvant agir sur les mécanismes neuronaux impliqués dans les processus de vieillissement cérébral normal et dans les différentes affections neurodégénératives. Nous développons une approche multimodale basée sur l’étude des données neuropsychologiques, biologiques et d’imagerie cérébrale pour comprendre les déterminismes […]

L’essor des techniques de neuroimagerie ont permis ces dernières années une meilleure compréhension des processus physiopathologiques des pathologies psychiatriques. En parallèle, les outils d’évaluation cliniques se sont développés, avec notamment l’étude de la qualité de vie et la rémission symptomatique et fonctionnelle. L’étude des substratum moléculaires de la qualité de […]

Contact : Mots-clés : Depuis les années 90, la littérature scientifique s’est considérablement enrichie de l’identification des circuits cérébraux dysfonctionnels sous-tendant les pathologies psychiatriques et neurologiques. Le développement parallèle des techniques d’imagerie fonctionnelle/moléculaire et des méthodes de stimulation invasive ou non-invasive, a permis d’établir l’action neuro-modulatrice de la stimulation électrique sur la […]

Contacts : Eric Malbos, Eric Guedj Mots-clés : réalité virtuelle, santé mentale, imagerie moléculaire Appliquée à la Santé Mentale (phobies, troubles des conduites alimentaires, troubles obsessionnels compulsifs, troubles anxieux, stress post-traumatique, addiction, schizophrénie…), la réalité virtuelle et augmentée est utilisée comme thérapie d’exposition. Elle consiste en une immersion sensorielle à l’aide de […]

Ces développements méthodologiques concernent l’évolution d’une imagerie moléculaire jusqu’ici mono-paramétrique (mesure mono-modalitaire de la captation maximale d’un radiotraceur unique administré en condition basale), vers une imagerie biomédicale multidimensionnelle, reposant sur l’extraction et l’intégration multivariée de paramètres tenant compte de la multimodalité, de l’approche multi-traceurs, et des dimensions spatiales (hétérogénéités de […]

Contacts : Bardia Farman, Adrien Montrot, Eric Guedj Mots-clés : radiothérapie interne vectorisée (RIV), dosimétrie L’imagerie moléculaire présente des performances de sensibilité exceptionnelle, mais produit des images de résolution spatiale encore relativement moyenne. Nous travaillons à l’amélioration de ces performances spatiales en considérant les aspects qualitatifs et quantitatifs des corrections appliquées, et […]

  Introduction Laser induced damage in nonlinear optical crystals is often a limitation for the design of compact and high power laser systems. Frequency converters and Pockels cells both make use of the same type of crystalline materials. We mainly work with KTP [1-4], RPT [4-6] and LBO [7] but […]

Nous nous intéressons à l’imagerie du proche sous-sol de milieux potentiellement absorbants. Les expérimentations sont conduites en utilisant le scanner plan de l’IF et les phénomènes électromagnétiques sont modélisés grâce à un code éléments finis développé en interne (Voir ici). Les études menées autour des radars de sol, ont permis de […]

Nous développons des méthodes d’analyse de scènes côtières à partir d’images de télédétection hyperspectrale, celles-ci permettant d’obtenir en chaque pixel la réponse spectrale des matériaux sur des centaines de bandes. Ces méthodes d’analyse visent à détecter des cibles immergées [1], à retrouver la composition de la colonne d’eau et la […]

Le principe de l’analogie micro-onde consiste à effectuer un changement d’échelle, par exemple en passant d’une longueur d’onde de quelques centaines de nanomètres (visible) vers une longueur d’onde de quelques centimètres (micro-ondes), tout en gardant le rapport entre la taille et la longueur d’onde constant. Les cibles sont simplement agrandies […]

Contact : Pierre Sabouroux Mots-clés : Permittivité, Perméabilité, pertes diélectriques, Propagation Guidée, EpsiMu® La compréhension des interactions Ondes-Matière impose la connaissance la plus précise possible des grandeurs intrinsèques à la matière qui sont la permittivité diélectrique et la perméabilité magnétique complexes. Dans le domaine de la métrologie haute fréquence, il n’existe pas, jusqu’à lors, […]

Nous exploitons le phénomène de diffraction pour remonter à la permittivité complexe d’un matériau. Pour cela, la figure de diffraction d’un échantillon sphérique (modélisable de manière analytique grâce à la théorie de Mie) du matériau à caractériser est mesurée en configuration bistatique dans la chambre anéchoïque CCRM/IF [CHAMBRE CCRM/IF]. La permittivité […]

L’imagerie par diffraction consiste à extraire l’information contenue dans un champ électromagnétique à l’aide d’un algorithme d’inversion afin de retrouver la structure responsable d’un tel phénomène de diffraction. Nous étudions et proposons différentes classes d’algorithmes d’inversion : – des techniques qualitatives non itératives (rétropropagation, tomographie par diffraction [1], DORT [2] , Linear Sampling […]

Nous développons des outils de modélisation numériques performants basés sur la méthode des éléments finis appliquée aux équations de Maxwell en régime harmonique. Cette méthode est d’une grande polyvalence et nous a permis de modéliser la diffraction par des surfaces rugueuses [1] ou des hétérogénéités de volume dans des domaines de calculs […]

Thème : Information et Photonique Sous-thème : Télédetecion (Remote Sensing) Article : Multi-size and multi-model framework based on progressive growing and transfer learning for small target feature extraction and classification, Qiaoqiao Sun, Salah Bourennane & Xuefeng Liu, International Journal of Remote Sensing, 2021, VOL. 42, NO. 21, 8145–8164 DOI : 10.1080/01431161.2021.1973688 Compte tenu du fort potentiel […]

Mixed grey wolf optimizer for the joint denoising and unmixing of multispectral images ; Benoît Martin, Julien Marot, Salah Bourennane ; Applied Soft Computing, Elsevier, 2019, 74, pp.385-410. DOI : 10.1016/j.asoc.2018.10.019 Nous créons une méthode d’optimisation mixte inspirée de la méthode du loup gris, qui permet de faire de la recherche de paramètres optimaux […]

Non-destructive Control of Fruit Quality via Millimeter Waves and Classification Techniques ; Flora Zidane, Jérôme Lanteri, Julien Marot, Laurent Brochier, Nadine Joachimowicz, Hélène Roussel, Claire Migliaccio ; IEEE Antennas and Propagation Magazine, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2020, 62 (5), pp.43-54. DOI : 10.1109/MAP.2020.3003222 Dans cet article nous proposons d’associer un système d’acquisition […]

Les fonctions de Herglotz-Nevanlinna sont des fonctions analytiques dont la partie imaginaire est positive dans une région tubulaire donnée (à l’instar du demi-plan supérieur du plan complexe). Découvertes dans les années 1920, ces fonctions ont une longue histoire en analyse (théorie spectrale, problème des moments, …) et apparaissent aussi plus […]

Les connaissances développées à l’Institut Fresnel en modélisation des réseaux de diffractions, cristaux photoniques et métamatériaux sont mises à profit pour concevoir de nouvelles fonctions et composants optiques (longueurs d’onde du visible et des télécommunications optiques à 1.55 µm).Ces travaux sont menés en étroite collaboration avec des équipes du réseau […]

Les nouvelles structures photoniques résonantes sont modélisées par des paramètres homogènes effectifs (voir paragraphe précédent) qui sont par nature dispersifs, c’est-à-dire dépendant de la fréquence.Parallèlement à ces modèles, des recherches ont été engagées à l’Institut Fresnel pour comprendre les effets de ce phénomène de dispersion dans les nouveaux composants. Ces […]

L’institut Fresnel a joué un rôle important dans le développement des métamatériaux acoustiques et mécaniques, notamment dans le domaine des multi-structures constituées de résonateurs basse fréquence [Big-1, Ach-0]. Ces propriétés des multi-structures ont été utilisées pour obtenir de la focalisation [Big-1] et de la protection [Ach-0]. Ces travaux ont également […]

Les activités de recherche sur les métamatériaux pour les ondes électromagnétiques menées à l’Institut Fresnel sont à la pointe sur la scène internationale avec la démonstration de nombreuses structures d’invisibilité. Un premier tapis d’invisibilité a été conçu pour les ondes de plasmon de surface en optique (à 633 nm), puis […]

Les nouvelles possibilités offertes par les métamatériaux ont été judicieusement mises à profit pour imaginer des applications très prometteuses en hydrodynamique et en sismique.Ces travaux reposent sur les analogies entre les différentes équations d’onde, comme par exemple entre les ondes de plasmon de surface et les ondes Rayleigh et les […]

Les nouveaux effets physiques de la photonique moderne sont le résultat de résonances engendrées ou modifiées par la structuration des matériaux : miroirs de Bragg, réseaux de diffraction, cristaux photoniques, métamatériaux, plasmonique et métasurfaces.Une modélisation simple de ces effets par un nombre réduit de paramètres effectifs homogènes nécessite d’imaginer de nouvelles […]

Suite à la proposition d’une cape biochimique pour le contrôle de la diffusion de drogues [Gue-5] (collaboration avec le CRCM à Marseille), des données expérimentales ont validé l’idée que des feuillets de graphène enrobés d’amino-acides peuvent servir de base à une cape qui non seulement tue des cellules tumorales (expériences […]

Analyse multi-échelle de milieux fortement diffusant : application au traitement d’eau potable. Ce projet concerne l’étude du processus de colmatage des matériaux membranaires polymériques de filtration d’eau potable par des techniques optiques, novatrices dans le domaine des procédés membranaires et des techniques de microscopie qui permettent une analyse multi-échelle des états […]

L’analyse de la lumière diffractée par des structures sub-longueur d’onde permet de reconstruire la forme et la composition de la structure. Cette reconstruction nécessite la combinaison d’une mesure ellipsométrique précise du champ diffracté, de calculs électromagnétiques rigoureux et d’une méthode d’inversion. Cette technique est depuis peu utilisée dans l’industrie de […]

  Analyse multi-échelle de milieux faiblement diffusant : application à l’étude de la transparence cornéenne Ce projet concerne le suivi de l’évolution de l’oedème cornéen à travers l’analyse de ses propriétés de diffusion et de ses modifications de structure. Cette approche consiste à lier, par la modélisation, deux techniques expérimentales […]

Probing the tissues in depth with elliptically polarized light Intrinsic Optical Imaging (image of the intrinsic contrasts, absorption and scattering) is a precious tool for the non invasive functional exploration of biological tissues.Based on a wide field illumination of the tissues and a macroscopic detection with a CCD/CMOS camera of […]

Photoacoustic tomography (PAT) is a multiwave imaging modality that potentially combines the high optical contrast brought by the optics and high spatial resolution by ultrasound probing. The interests in using this technique for biomedical sensing are growing since 1990s, and its applications are in breast cancer detection, small animal molecular […]

Inverse problems of various kinds were encountered by scientists for several centuries. However, one of the most dramatic developments that has proved the practical usefulness of this field of applied mathematics was the development of medical tomographic methods of imaging in 1970-ies. The emergence of CT and MRI clinical tomography […]

Multiscale analysis Inverse problems Coherent scattering and ellipsometry Atomic force microscopy Diffuse optical tomography Optical coherence tomography Contact : Laure Siozade-Lamoine & Julien Fade L’équipe dispose de plusieurs salles d’expérimentations, ouvertes pour des prestations de service, et pour répondre à vos besoins : – Analyse multi-échelle de volumes hétérogènes et […]

Activité portée par : C. Amra, M. Zerrad Collaborateurs internes : G. Soriano, S. Guenneau (Epsilon), H. Akhouayri (ILM) Délégations CNRS : Michel Belieud – Mathématicien LMGC – 2014-2015 Collaborateurs externes : M. Bellieud (LMGC), D. Veynante (EM2C), F. Enguehard (EM2C), N. Rolland (IEMN), M. Fryziel (IEMN) Doctorants : D. Petiteau (2012-2015, thèse DGA / CNRS), A. Alwakil (2015- 2018, […]

Principal investigators : Myriam Zerrad, Claude Amra Collaborateurs internes : A. Lereu (RCMO), F. Lemarchand (RCMO), J. Lumeau (RCMO), M. Lequime (CONCEPT)Collaborateurs externes : PSA groupe/Stellantis, OpenLab Stellab Automotive Motion Lab, J. A. Zapien (City University of Hong Kong), A. Passian (Oak Ridge National Laboratory), LAAS Toulouse (équipes ELIA et MICA), IM2NP (équipe Micro-capteurs et instrumentation)Doctorants : D. Niu (CIFRE […]

Texte à venir

Activité portée par : C. Amra, M. Zerrad, G. SorianoCollaborateurs internes : M. Lequime (CONCEPT)Collaborateurs externes : X. Orlik (ONERA DOTA), R. Bendoula (INRAE), D. Héran (INRAE)Post-Doctorants : Y. Abautret (m-era.net) Les théories électromagnétiques exactes sont naturellement irremplaçables pour étalonner les phénomènes de diffraction ou diffusion. Ceci suppose néanmoins que le code de calcul puisse disposer de suffisamment de mémoire, […]

Si la théorie perturbative (électromagnétique au premier ordre- faible rapport rugosité/longueur d’onde) est reine depuis les années 90 dans le domaine de la diffusion par les systèmes multicouches, il demeure néanmoins qu’elle est faillible dans certaines situations exceptionnelles auxquelles nous devons aujourd’hui faire face. En effet, cette théorie repose sur […]