CA3029532C - Spectro-imageur multivoie a transformee de fourier - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un spectro-imageur(100), le dispositif comprenant: -un photo détecteur (120) comprenant une pluralité de sites photosensibles affleurant une surface photosensible (121), -une lentille collimatrice (110) comprenant un plan focal intermédiaire (130), -un réseau d'interféromètres à deux ondes majoritaires (140), comprenant chacun un cavité délimitée par deux faces, -un réseau de microlentilles (150) agencées dans un plan parallèle à la surface photosensible (121), Chaque microlentille étant appariée à un interféromètre pour former une paire optique, comprenant un plan focal image coïncidant avec la surface photosensible (121), et étant en regard d'une section de la surface photosensible (121).

Description

SPECTRO-IMAGEUR MULTIVOIE A TRANSFORMEE DE FOURIER DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La presente invention concerne un spectro-imageur multivoie a transformee de Fourier destine a imager, de maniere simultanee, une pluralite d'etats d'interferences donnee d'une scene. Plus particulierement, ('invention concerne un dispositif compact destine a produire des images d'une scene, de maniere simultanee, et a differentes longueurs d'onde. Un tel dispositif est nomme spectro-imageur. DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTERIEUR Un spectro-imageur 10 a transformee de Fourier, presente a la figure 1, et connu de I'etat de la technique comprend un interferometre a deux ondes. Ce spectroimageur, aujourd'hui commercialise par la societe TELOPS sous Ie nom « Hyper-Cam™ », comprend un interferometre de Michelson et un photo detecteur 40. Le photo detecteur 40 comprend une pluralite de sites photosensibles (« Pixel » selon la terminologie Anglo-Saxonne) destines a imager une scene 30. Pour differentes positions du miroir mobile 30 de I'interferometre de Michelson, chaque site photosensible du photo detecteur 40, en correspondance avec un point donne de la scene 30, collecte done une intensite lumineuse representative d'un etat d'interference dudit point. L'ensemble des intensites lumineuses ainsi collectees par I'ensemble des sites photosensibles, pour une position du miroir mobile 30, correspond a un etat d'interferenee de la scene 30, que nous appelons « interfero-image ». En fonctionnement, un tel dispositif collecte une pluralite d'interferoimages pour differentes positions du miroir mobile 30, de sorte que, pour chaque site photosensible, I'ensemble des etats d'interferences collectes par ledit site corresponde a un interferogramme, codant la transformee de Fourier du spectre (ou intensite lumineuse spectrale) d'un point de la scene 30. Un traitement mathematique du type « transformee de Fourier » de I'ensemble des interfero-images peut alors etre applique pour obtenir un5 10 15 20 25 30 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 2 ensemble d'images de la scene 30 a differentes longueurs d'ondes que nous appelons « spectro-images » (I'ensemble des spectro-images forme un « cube image »). Cependant, ce dispositif n'est pas satisfaisant. En effet, la formation d'une spectro-image d'une scene dans Ie plan du photo detecteur 40 necessite d'acquerir une sequence d'interfero-images pour differentes positions du miroir mobile 20. Par consequent, l'acquisition, avec une resolution suffisante, de scenes en mouvement est difficile, voire impossible. Par ailleurs, de tels dispositifs necessitent un alignement fin de leurs composants optiques, et sont ainsi d'utilisation complexe. En outre, des realignements fins peuvent etre requis des lors que des variations de temperature et de pression sont observees. Enfin, du fait de sa masse et de son encombrement, seul Ie detecteur est refroidi, et requiert ainsi des realignements reguliers. La figure 2 presente un autre spectro-imageur 11 connu de I'etat de la technique divulgue dans la document [1] et cite a la fin de la description. Dans Ie document [1], Ie spectro-imageur comprend un reseau de microlentilles 70 disposees en regard d'un detecteur photosensible (« Image Sensor » selon la terminologie Anglo-Saxonne). Le spectro-imageur comprend egalement un reseau de filtres colores 60 disposes entre le reseau de microlentilles et le detecteur photosensible. La disposition, la forme et la tailie des microlentilles et des filtres colores permet de constituer des images essentiellement monochromatiques d'une meme scene sur differentes sections du detecteur photosensible (chaque filtre filtre I'image de la scene a une longueur d'onde specifique avant de la transmettre au detecteur photosensible). Contrairement au spectro-imageur presente a la figure 1, il n'y a pas de partie mobile, et l'acquisition de la scene est simultanee pour toutes les longueurs d'ondes representatives des filtres du reseau de filtres colores. Nous qualifions ce dispositif de multivoie (Chaque filtre colore correspondant a une voie). Ce dispositif forme directement les spectro-images sur le photo detecteur sans recours a un calcul de5 10 15 20 25 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 3 transformee de Fourier inverse (Ie cube image est obtenu directement sur la surface du photo detecteur). Ce dispositif n'est, egalement, pas satisfaisant. En effet, la resolution spectrale d'un tel dispositif est essentiellement dependante du nombre de filtres 60 et de la largeur spectrale de chaque filtre. Ainsi, l'augmentation de la resolution spectrale impose d'augmenter Ie nombre de filtres et de reduire la largeur spectrale de chaque filtre, ce qui diminue d'autant la taille desdits filtres et par consequent diminue egalement de maniere importante Ie flux lumineux passant au travers de chaque filtre 60. Ainsi, des lors que Ie nombre de filtres augmente, la sensibilite du dispositif se degrade. Par ailleurs, si Ie nombre de filtres colores 60 augmente, I'image devient floue et peu contrastee. En outre, Ie dispositif presente a la figure 2 ne permet pas I'observation de scenes sombres. Un but de ('invention est alors de proposer un spectro-imageur multivoie permettant ['acquisition simultanee de plusieurs images monochromatiques d'une meme scene avec une resolution spectrale et une sensibilite ameliorees par rapport a I'etat de la technique. Un autre but de ['invention est de proposer un spectro-imageur plus compact que ceux proposes dans I'etat de la technique, de maniere a pourvoir les refroidir a basse temperature dans leur entierete. EXPOSE DE L'INVENTION Les buts de ['invention sont au moins en partie atteints par un spectroimageur multivoie a transformee de Fourier, Ie dispositif comprenant : - un photo detecteur comprenant une pluralite de sites photosensibles affleurant une surface photosensible dudit photo detecteur, - un reseau d'interferemetres a deux ondes majoritaires, comprenant chacun une cavite delimitee par deux faces en regard I'une de l'autre et paralleles a la surface photosensible, les deux faces de chaque interferometre etant espacees d'un5 10 15 20 25 30 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 4 espacement h different d'un interferometre a I'autre, et les interferometres etant agences selon un plan parallele a la surface photosensible, - un reseau de microlentilles agencees dans un plan parallele a la surface photosensible. Chaque microlentille du reseau de microlentilles etant appariee a un interferometre du reseau d'interferometres pour former une paire optique, ladite paire optique comprenant un plan focal image coincidant avec la surface photosensible, ladite paire etant en regard d'une section de la surface photosensible. Ainsi, chaque paire optique est agencee de maniere a former une interfero-image (autrement dit imager un etat d'interferenee, pour une difference de marche donnee), sur la section de la surface photosensible avec laquelle elle est en regard. Le spectro-imageur, selon I'invention, permet de collecter de maniere simultanee une pluralite d'interfero-images. Par ailleurs, le spectro-imageur selon I'invention est egalement adapte pour I'observation de scenes en mouvement. En outre, le spectro-imageur selon I'invention presente une sensibilite amelioree par rapport au spectro-imageur de la presente a la figure 2. En effet, les spectro-images sont construites a partir de I'ensemble des interfero-images, autrement dit, et contrairement au dispositif de l'art anterieur, I'integralite du flux lumineux atteignant la surface photosensible est considere pour la construction des spectroimages. II est ainsi possible d'envisager de concevoir un spectro-imageur a haute resolution spectrale sans pour autant degrader la sensibilite dudit spectro-imageur. Enfin, contrairement au dispositif presente a la figure 2, le spectroimageur selon I'invention est plus flexible en terme de longueurs d'ondes couvertes. En effet, les longueurs d'ondes sondees par le dispositif de la figure 2 sont figees des la conception dudit dispositif. Le spectro-imageur peut en outre comprendre une lentille collimatrice comprenant un plan focal intermediaire, et disposee parallelement a la surface photosensible. La lentille collimatrice peut presenter une surface bombee. La surface5 10 15 20 25 30 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 5 bombee de la lentille collimatrice peut etre traitee avec un depot antireflet, Ie traitement antireflet etant avantageusement une couche de materiau dielectrique, avantageusement du ZnS. Selon un mode de mise en oeuvre, Ie spectro-imageur comprend en outre un reseau de separateurs de signaux, chaque separateur de signal etant apparie a une paire optique et agence de maniere a ce qu'une image formee par chaque paire optique au niveau de la surface photosensible soit limitee a la section de la surface photosensible en regard de laquelle ladite paire optique est disposee. Selon un mode de mise en oeuvre, chaque separateur de signal comprend des parois laterales perpendiculaires a la surface photosensible, et avantageusement en appui contre ladite surface photosensible. Selon un mode de mise en oeuvre, chaque separateur de signal comprend des secondes parois laterales, chacune des secondes parois laterales isolant optiquement deux interferometres a deux ondes majoritaires adjacents. Selon un mode de mise en oeuvre, Ie spectro-imageur comprend une premiere sous-lame, la premiere sous-lame comprend une premiere face et une seconde face parallele a la premiere face, la seconde face etant parallele et en regard d'une premiere face d'une seconde sous-lame, la seconde sous-lame comprenant egalement une seconde face sur laquelle est dispose Ie reseau de microlentilles, Ie dispositif comprenant egalement des marches formees sur I'une des deux faces choisie parmi la seconde face de la premiere sous-lame et la premiere face de la seconde sous-lame, l'autre des deux faces etant un dioptre plan, de sorte que les marches formees sur I'une des deux faces forment avec Ie dioptre plan Ie reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires, chaque marche etant formee a une profondeur differente de celle des autres marches, et etant a I'aplomb d'une microlentille selon une direction perpendiculaire de la surface photosensible. Selon un mode de mise en oeuvre, la deuxieme face de la premiere souslame comprend un coefficient de reflexion compris entre 5% et 90 %. Selon un mode de mise en oeuvre, la premiere face de la seconde souslame comprend un coefficient de reflexion compris entre 5 % et 90 %.5 10 15 20 25 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 6 Selon un mode de mise en oeuvre, les marches ont une forme carree, ou rectangulaire ou hexagonale. Selon un mode de mise en oeuvre, les interferometres du reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires sont distribues selon une matrice bidimensionnelle, avantageusement une matrice bidimensionnelle carree. Selon un mode de mise en oeuvre, Ie photo detecteur, Ie reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires, et Ie reseau de microlentilles sont tous disposes dans une enceinte cryostatique, avantageusement I'enceinte cryostatique comprend une ouverture. Selon un mode de mise en oeuvre, les microlentille presentent chacune une surface bombee, lesdites surfaces etant traitees avec un depot antireflet, Ie traitement antireflet etant avantageusement une couche de materiau dielectrique, avantageusement du ZnS. Selon un mode de mise en oeuvre, les interferometres du reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires presentent un coefficient de reflexion moyen compris entre 12 % et 60 %, avantageusement compris entre 20 % et 50 %, preferentiellement egale a 42 %. L'invention concerne egalement I'utilisation du spectro-imageur selon la presente invention pour la detection et/ou la quantification de gaz et/ou d'aerosols. Selon un mode de mise en oeuvre, les gaz sont des gaz a effet de serre, en particulier, du dioxyde de carbone, de eau, ou du methane. L'invention concerne egalement un dispositif electronique mobile comprenant un spectro-imageur selon la presente invention, Ie dispositif electronique mobile etant avantageusement un telephone mobile ou une tablette ou un drone. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caracteristiques et avantages apparaTtront dans la description qui va suivre des modes de mise en oeuvre du spectro-imageur multivoie a transformee de Fourier selon l'invention, donnes a titre d'exemples non limitatifs, en reference aux dessins annexes dans lesquels :5 10 15 20 25 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 7 - la figure 1est une representation schematique d'un spectro-imageur a transformee de Fourier comprenant un interferometre de Michelson connu de l'art anterieur, Ie dispositif est adapte, pour chaque position du miroir, pour imager I'etat d'interferenee d'une scene, - la figure 2 est une representation schematique d'un spectro-imageur connu de l'art anterieur, Ie spectro-imageur comprend un reseau de microlentilles disposees en regard d'un detecteur photosensible, chaque microlentille presentant en amont du chemin optique un filtre de couleur, de sorte que I'image projetee par chaque lentille sur la section de detecteur photosensible qui lui est en regard est essentiellement monochromatique, - les figures 3a a 3d sont des representations schematiques d'un spectro-imageur selon une application particuliere de I'invention ( la figure 3b etant identique a la figure 3a de maniere a ne pas surcharger de references Ie schema), la figure 3c representant l'agencement de la premiere et de la seconde sous-lame, et la figure 3d representant Ie detail d'un interferometre a deux ondes majoritaires, - la figure 3e est une representation schematique d'un separateur de signal, - la figure 4 est une representation schematique d'un photo detecteur represente par une matrice de sites photo sensibles disposes selon M colonnes et N lignes, - la figure 5 est une representation schematique de la transmission d'un rayonnement lumineux par un interferometre a deux ondes majoritaires. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS L'invention decrite de maniere detaillee ci-dessous met en oeuvre un reseau d'interferemetres a deux ondes majoritaires 140 dispose dans un dispositif optique comprenant un reseau de microlentilles. Chaque microlentille est appariee a un interferometre pour former une paire optique 160. La paire optique 160 estagencee pour projeter, pour une difference de marche donnee, I'etat d'interference de la scene sur une5 10 15 20 25 30 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 8 section d'un detecteur photosensible. Un tel dispositif permet de faire l'acquisition d'une pluralite d'interfero-images de maniere simultanee, et sans recours a des pieces mobiles. Le dispositif optique peut egalement comprendre une lentille collimatrice 110, destinee a envoyer a I'infini I'image d'un objet se trouvant dans son plan focal objet (ci-apres designe plan focal intermediaire). Sur les figures 3a a 3d, on peut voir un exemple de realisation du dispositif interferometrique a deux ondes majoritaires 100 selon ('invention. Le spectro-imageur multivoie a transformee de Fourier 100 comprend un photo detecteur 120 (figure 4) comprenant une pluralite de sites photosensibles (« Pixel » selon la terminologie Anglo-Saxonne) affleurant une surface photosensible 121 dudit photo detecteur 120. La direction perpendiculaire a la surface photosensible 121 est nommee ci-apres direction Y. Par site photosensible, nous entendons un site adapte pour compter un nombre de photons incidents sur sa surface et transformer ledit nombre de photons en un signal electrique, par exemple une tension et/ou un courant. Les sites photosensibles peuvent etre disposes selon une matrice comprenant M colonnes et N lignes (il y a done M x N sites photosensibles). Parailleurs la taille des sites photosensibles est notee tPjX. Le photo detecteur 120 peut comprendre un capteur d'images CMOS, un capteur d'image CCD (« Charge Coupled Device » selon la terminologie AngloSaxonne). Les sites photosensibles du photo detecteur 120 peuvent avantageusement etre regulierement (de maniere periodique) disposes sur une surface plane. Le dispositif interferometrique a deux ondes majoritaires 100 peut comprendre egalement une lentille collimatrice 110 (figure 3c). L'axe de la lentille collimatrice 110 est parallele a la direction Y (la lentille collimatrice 110 est done parallele a la surface photosensible 121). Tout au long de I'expose, nous confondrons les termes lentille collimatrice et dioptre (selon I'invention, nous pouvons egalement les reduire a des moyens de collimation optique). L'axe d'une lentille est l'axe reliant les foyers image et objet d'une lentille collimatrice 110. La lentille collimatrice 110 comprend un plan focal5 10 15 20 25 30 GA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 9 intermediaire 130. Le plan focal intermediaire 130 est defini comme etant un plan perpendiculaire a l'axe de la lentille collimatrice 110 et passant par le foyer objet de ladite lentille collimatrice 110. La lentille collimatrice 110 est une lentille de diametre <I>2 et de distance focale f2. Le dispositif 100 selon I'invention comprend un reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires 140. Chaque interferometre 141 a deux ondes majoritaires comprend une cavite 141a delimitee par deux faces 141b, 141c en regard I'une de l'autre, paralleles entre elles, et espacees d'un espacement h selon une direction perpendiculaire a la surface photosensible 121. Les interferometres sont agences selon un plan parallele a la surface photosensible 121. La cavite 141a peut etre une cavite d'air, ou remplie d'un materiau solide, parexemple du Germanium. Par reseau d'interferometres, nous entendons une matrice bidimensionnelle d'interferometres 141 disposes cote-a-cote selon un plan, et differents les uns des autres. Par differents les uns des autres, nous entendons que I'espacement h est different d'un interferometre 141a deux ondes majoritaires a l'autre. Par consequent, le reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires 140 est caracterise par un ensemble d'espacements h, differents, imposant chacun une difference de marche differente (figure 3e). De maniere alternative, une difference de marche differente, entre chaque interferometre, peut egalement etre imposee par un indice de refraction different dans la cavite formee par chaque interferometre. En d'autres termes, les cavites de chacun de interferometres peuvent etre remplies d'un materiau d'indice different de maniere a ce que chaque interferometre soit associe a une difference de marche differente des autres interferometres. Par interferometre 141 a deux ondes majoritaires, nous entendons, dans le cadre de la presente invention, une cavite d'air 141a delimite par deux faces 141b, 141c paralleles (et paralleles a la surface photosensible 121). Les deux faces 141b, 141c paralleles presentent un coefficient de reflexion moyen R inferieur a 60 %, preferentiellement inferieur a 50%, encore plus preferentiellement inferieur a 45 %. Le5 10 15 20 25 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 10 coefficient de reflexion moyen est defini par la relation R = yjRrR2, ou Ri et R2 sont les coefficients de reflexion interne respectifs des deux faces 141b, 141c delimitant la cavite d'air 141a d'un interferemetre 141a deux ondes majoritaires selon I'invention. L'interferometre 141 a deux ondes majoritaires selon I'invention peut egalement etre caracterise par sa finesse F qui est definie par la relation suivante : tiVr Pour une finesse F=10, Ie coefficient de reflexion moyen R est egal a 72 %. Un coefficient de reflexion moyen eleve, par exemple superieur a 70 %, est caracteristique d'un filtre interferentiel (autrement dit un interferometre a onde multiple). Un tel dispositif est tres delicat a fabriquer, a manipuler, et se prete mal a une production industrielle en grande quantite. Par ailleurs, un tel dispositif est tres sensible a son environnement exterieur (poussiere, humidite...). Selon la presente invention, un interferometre a deux ondes majoritaires est un interferometre dont la finesse F est comprise entre 2 et 10, avantageusement entre 2 et 5, par exemple 4. La figure 5 illustre Ie principe de fonctionnement d'un interferometre 141 a deux ondes majoritaires selon I'invention. Dans I'exemple illustre a la figure 5, l'interferometre 141 est eclaire par un rayonnement F. Un premier faisceau FA est transmis sans reflexion et un second faisceau FB est transmis apres reflexion sur chacune des faces 141b, 141c de l'interferometre 141 avec un dephasage A<|) impose par I'espacement h entre les deux faces 141b, 141c de l'interferometre 141 a deux ondes majoritaires. Les deux faisceaux se superposent pour former un volume d'interferences. Lorsque I'on place un plan de detection dans ce volume d'interferences, une figure d'interferences peut etre observee. Pour une description detaillee des interferometres 141 a deux ondes majoritaires, I'homme du metier peut consulter I'ouvrage [2] cite a la fin de la description detaillee. Le dispositif selon I'invention comprend egalement un reseau de microlentilles 150. Les microlentilles 151 sont agencees selon un plan parallele a la surface photosensible 121.5 10 15 20 25 30 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 11 Par reseau de microlentilles 150, nous entendons une matrice bidimensionnelles de microlentilles 151 disposees cote-a-cote selon un plan. Chaque microlentille 151a une ouverture numerique ou nombre d'ouverture note Nouv. Chaque microlentille 151 du reseau de microlentilles 150 est appariee a un interferometre 141 du reseau d'interferometres 140 pour former une paire optique 160. Par appariee, nous entendons que chaque microlentille 151 est mise en correspondance d'un interferometre 141selon une direction perpendiculaire a la surface photosensible 121. Autrement dit, chaque microlentille 151 est superposee, selon la direction perpendiculaire a la surface photosensible 121, avec un interferometre 141 du reseau d'interferometres 140. Nous entendons done que chaque paire optique 160 correspond a un empilement d'une microlentille 151 et d'un interferometre 141 a deux ondes majoritaires selon la direction Y. L'homme du metier comprendra a la lecture de I'expose detaillee des modes de realisation particuliers de I'invention que Ie reseau de microlentilles 150 et Ie reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires 140 forme done un reseau de paires optiques 160. Chaque paire optique 160 comprend done un plan focal image en coincidence avec la surface photosensible 121. Si une lentille collimatrice 110 est consideree, chaque paire optique 160 est ainsi disposee par rapport a la lentille collimatrice 110 et la surface photosensible 121 de sorte qu'une scene disposee dans Ie plan focal intermediate 130 se retrouve projetee par chaque paire sur une section 122 de la surface photosensible 121. Nous comprenons egalement qu'a chaque paire optique 160 correspond une section 122 de la surface photosensible 121de sorte que I'ensemble des sections 122 de surface photosensible 121 forme un reseau de sections de la surface photosensible 121. Une section 122 de surface sera egalement appelee « voie ». Le nombre de sections 122 de surface est aussi dit « nombre de voies », et note Nvoies. Chaque voie peut comprendre des sites photosensibles du photo detecteur 120 disposes selon p colonnes et v lignes (il y a done p x v sites photosensibles par voie). Selon I'invention, chacune des voies image, de maniere simultanee, un etat d'interference (a une difference de marche donnee, et imposee par I'espacement h5 10 15 20 25 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 12 de I'interferometre a deux ondes majoritaires qui lui est associe). Autrement, I'ensemble des images collectees au niveau des differentes voies. La consideration du reseau de paires optiques 160 permet de faire ('acquisition de maniere simultanee d'autant d'interfero-images qu'il y a de paires optiques 160. Ainsi, selon I'invention, Ie traitement des donnees ainsi obtenues par transformee de Fourier inverse permet de reconstituer un cube d'images monochromatiques (ou spectro-images). Ainsi, l'acquisition des spectro-images est instantanee (toutes les donnees necessaires a la constitution des spectro-images sont obtenues de maniere simultanee). Par ailleurs, Ie dispositif selon I'invention ne comprend aucune piece mobile. De maniere avantageuse chaque section 122 de la surface photosensible 121comprend Ie meme nombre de sites photosensibles. Ainsi Ie traitement des donnees collectees lors de I'observation d'une scene en est ainsi facilite. Toujours de maniere avantageuse, toutes les sections 122 de la surface photosensible 121 ont la meme forme et les memes dimensions. Les espacements h de I'ensemble des espacements du reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires 140 peuvent etre regulierement repartis entre un espacement minimum hmin et un espacement maximum hmax. Notons que plus I'espacement maximum hmax est eleve, meilleure est la resolution spectrale. Nous allons maintenant decrire une application de I'invention illustree aux figures 3a a 3d. Dans cet exemple, Ie dispositif est dote de la lentille collimatrice 110. II est entendu que cette derniere peut etre omise. Selon cette application, la lentille collimatrice 110 comprend un plan focal intermediaire 130. La lentille collimatrice 110 est disposee parallelement a la surface photosensible 121. Par ailleurs, la lentille collimatrice 110 est disposee de sorte qu'un rayonnement passant par Ie plan focal intermediaire 130 soit envoye a I'infini en direction de la surface photosensible 121. Selon cette premiere application, la lentille collimatrice5 10 15 20 25 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 13 110 comprend un dioptre convexe (nous confondons dans Ie texte lentille convexe et dioptre convexe) formee sur une premiere face 171d'une premiere sous-lame 170. Des lors que la lentille collimatrice 110 est omise, Ie premiere face 171 de la premiere sous-lame 170 peut etre un dioptre plan. La premiere sous-lame 170 comprend egalement une seconde face 172. Le dispositif interferometrique a deux ondes majoritaires comprend egalement une seconde sous-lame 180. La seconde sous-lame 180 comprend une premiere face 181 et une seconde face 182 paralleles entre elles. La premiere sous-lame 170 et la seconde sous-lame 180 peuvent etre paralleles avec la surface photosensible 121. La seconde face 172 de la premiere sous-lame 170 est en regard de la premiere face 181de la seconde sous-lame 180. Par sous-lame, nous entendons une lame mince a faces paralleles reliees par un contour. La seconde sous-lame 180 comprend egalement une seconde face 182 sur laquelle est dispose le reseau de microlentilles 150. Des marches 142 sont formees sur une des deux faces choisie parmi la seconde face 172 de la premiere sous-lame 170 et la premiere face 181 de la seconde sous-lame 180, l'autre des deux faces etant un dioptre plan, de sorte que les marches 142 formees sur I'une des deux faces forment, avec le dioptre plan, le reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires 140. Chaque marche 142 est formee a une profondeur differente de celle des autres marches 142, et est a l'aplomb d'une microlentille 151 selon une direction perpendiculaire de la surface photosensible 121. Dans I'exemple illustre aux figures 3a a 3d, les marches 142 sont formees sur la seconde face 172 de la premiere sous-lame 170, il peut cependant etre envisage de former les marches 142 sur la premiere face 181 de la seconde sous-lame 180. La technique de formation des marches 142 fait appel aux connaissances generales de I'homme du metier et n'est done pas detaillee dans la presente invention.5 10 15 20 25 30 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 14 Nous notons de Ie saut de marche entre deux marches 142 voisines. Autrement dit de est la difference entre les espacements h de deux marches 142 voisines. Avantageusement de peut etre constant sur toute la surface sur laquelle s'etendent les marches 142. De maniere avantageuse, Ie coefficient de reflexion de la seconde face 172 de la premiere sous-lame 170 peut etre compris entre 5 % et 90 %. Toujours de maniere avantageuse, Ie coefficient de reflexion de la premiere face 181de la seconde sous-lame 180 peut etre compris entre 5 % et 90 %. De maniere particulierement avantageuse, les coefficients de reflexion de la seconde face 172 et de la premiere face 181 sont egaux. Ainsi, Ie spectro-imageur presente un meilleur contraste. Les marches 142 peuvent avoir une forme carree ou rectangulaire ou hexagonal. De maniere avantageuse, Ie reseau d'interferemetres a deux ondes majoritaires 140 peut etre une matrice bidimensionnelle carree, ou une matrice bidimensionnelle rectangulaire. De maniere particulierement avantageuse, Ie spectro-imageur 100 comprend en outre un reseau de separateurs de signaux 220, chaque separateur de signal 221 etant apparie a une paire optique 160, et agence de maniere a ce qu'une image formee par chaque paire optique 160 au niveau de la surface photosensible 121 soit limitee a la section 122 de la surface photosensible 121en regard de laquelle ladite paire optique 160 est disposee. Ainsi, I'image formee par une paire optique ne deborde pas sur une section 122 associee a une autre paire optique. Chaque separateur de signal 221peut comprendre des premieres parois laterales perpendiculaires a la surface photosensible, et avantageusement en appui centre ladite surface photosensible. Autrement dit, les separateurs de signal forment un quadrillage sur la surface photosensible 121, et separent physiquement chaque voie de sorte que chacune desdites voies ne collecte que Ie signal optique issu de la paire optique a laquelle elle est appariee.5 10 15 20 25 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 15 Chaque separateur de signal 221 peut egalement comprendre des secondes parois laterales, chacune des secondes parois laterales isolant optiquement deux interferometres a deux ondes majoritaires adjacents. Par « isolant optiquement », on entend des parois opaques dans Ie domaine de longueurs d'onde de travail du spectro-imageur. Toujours de maniere avantageuse, Ie photo detecteur 120, la lentille collimatrice 110 (si elle doit etre consideree), Ie reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires 140, et Ie reseau de microlentilles 150 peuvent tous etre disposes dans une enceinte cryostatique 190. En effet, la compacite du dispositif permet de considerer de refroidir Ie dispositif dans son entierete. Avantageusement, I'enceinte cryostatique 190 peut comprendre une ouverture 200 au niveau de I'ecran froid de ladite enceinte 190. Autrement dit, I'ecran froid et son ouverture 200 forme un diaphragme permettent de limiter Ie champ, par exemple I'ouverture 200 presente un diametre CDdf. Plus particulierement, I'ouverture 200 est en coincidence avec Ie plan focal intermediaire 130. L'enceinte cryostatique 190 est par exemple un cryostat, plus particulierement Ie cryostat est du type Scorpio™ ou Daphnis™ vendu par la societe SOFRADIR. Notons que I'emploi d'une enceinte cryostatique 190 n'est pas limite a cette seule premiere application, et peut etre generalise a toutes les variantes de la presente invention. Le dispositif peut comprendre en outre un objectif de focalisation 210 destine a focaliser un rayonnement incident au niveau du plan focal intermediaire 130. L'objectif de focalisation 210 a une distance focale fl, et un diametre <P1. L'objectif de focalisation peut etre une lentille ou un objectif optique. La lentille collimatrice 110 presente une premiere surface en regard du plan focal intermediaire 130, et les microlentilles 151 presentent chacune une surface bombee. Lesdites premiere surface et surfaces bombees peuvent etre traitees avec un depot antireflet, le traitement antireflet etant avantageusement une couche de materiau dielectrique, avantageusement du ZnS.5 10 15 20 25 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 16 De maniere particulierement avantageuse, les interferometres 141 du reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires 140 peuvent presenter un coefficient de reflexion moyen R compris entre 12 % et 60 %, avantageusement compris entre 20 % et 50 %, par exemple egal a 42 %. En fonctionnement, les interfero-images sont lues sur chacune des voies du photo detecteur. Des corrections telles que la linearite, Ie gain, ou encore « I'offset » peuvent intervenir. Les interfero-images peuvent egalement subir d'autres corrections telles que : 1/ la suppression des mauvais pixels, 'll la suppression des pixels aux niveau des frontieres des differentes voies, 3/ un decalage, 4/ un barrilet(correction des aberrations geometriques) 5/ un vignetting (ajustement de brillance), 6/ des corrections photometriques En outre, pour chaque pixel equivalent dans les interfero-images, on peut ensuite reconstruire les interferogrammes, autrement dit remplir un tableau, pour chaque pixel equivalent, des valeurs de flux en fonction de la differente de marche imposee par les differents interferometres a deux ondes majoritaires. Enfin, chaque interferogramme est inverse par transforme de Fourier inverse pour se retrouver avec un jeu de donnees homogenes en nombre d'onde ou en longueur d'onde, autrement dit reconstruire Ie cube d'images. A titre d'illustration de cette premiere application, les premiere et seconde sous-lame 170, 180 peuvent comprendre du germanium. Le germanium est particulierement interessant pour des applications de la domaine de I'infrarouge. Les proprietes thermomecaniques sont egalement compatibles avec un refroidissement du dispositif des lors qu'il est place dans une enceinte cryostatique 190.5 10 15 20 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 17 PCT/FR2017/051777 Par ailleurs les dimensions des marches 142, I'ensemble des espacements h, les caracteristiques geometriques du dioptre convexe et des microlentilles 151 peuvent etre determinees par des techniques de calculs connues de I'homme du metier (par exemple les caracteristiques du dioptre et des microlentilles 151 peuvent etre calculees a I'aide du logiciel ZEMAX). Le dimensionnement des premiere et seconde sous-lames 170, 180 peut dependre des caracteristiques du photo detecteur 120 et des caracteristiques finales du dispositif. A cet egard, nous presentons, dans le cadre de la premiere application, une methodologie pour la determination le dimensionnement du dioptre convexe, des marches 142 et des microlentilles 151. Cette demarche n'est cependant pas limitee a cette premiere application, et peut etre transposee a tous les modes de realisations decrits dans la presente demande. Le photo detecteur 120 peut presenter les caracteristiques reprises dans le tableau 1. Tableau1 Les caracteristiques du photo detecteur permettent de calculer les caracteristiques du dispositif selon I'invention et presentees dans le tableau 2. Intitule Valeur (exemple) Commentaire Amin 1,5 pm Longueur d’onde minimale detectable par le photo detecteur Amax 5,5 pm Longueur d’onde maximale detectable par le photo detecteur M 640 Nombre de colonnes duphoto detecteur N 512 Nombre de lignesdu photo detecteur P 20 Nombre de colonnes pour une voie V 20 Nombre de lignes pour une voie n 1 Indice du milieu dans la cavite des interferometres a deux ondes majoritaires tpix 15 pm Taille des sites photosensibles du photo detecteur FOV 5° Champ total du spectro-imageur (Field of View) /2 20 mm Longueur focale introduce par le dioptre convexe de la premiere sous-lame Nouv 3 Nombre d'ouverture de chaque micro-lentille5 10 15 20 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 18 PCT/FR2017/051777 Tableau 2 Intitule Commentaire Equations Nvoies Nombre de voies du spectro-imageur M N ^voies N = — X — E V K Facteur de sous-echantillonnage de I'interferogramme K = E [ ] •■“max Oil E est la fonction « partie entiere » de Saut de marche entre deux voies voisines de= a (7C V "T .l)^min SI ILL 1L 4n do Resolution spectrale (exprimee en cm'1) 1 ^0- voies 1)(/C + l)Am£n emax Saut entre la premiere marche et la derniere marche ^max (Nvoies La figure 5 illustre Ie parcours des rayons pour une voie optique. Un rayonnement incident sur la lentille collimatrice 110 (avec un angle d'incidence 0 par rapport a l'axe optique de la lentille collimatrice 110) est refracte lorsqu'il arrive sur la premiere face 171de la premiere sous-lame 170. Le rayonnement emerge de la premiere sous-lame 170 au niveau de sa seconde face 172 (dans la cavite d'air 141a d'un interferometre 141 a deux ondes majoritaires) selon le meme angle 0. Une partie de ce rayonnement (note FA sur la figure 5) est transmis, et done focalisee par la microlentille 151 sur le photo detecteur 120. Une autre partie de ce rayonnement subit une reflexion sur chacune des faces 141b, 141c de I'interferometre 141a deux ondes majoritaires avant d'etre a son tour transmis et focalisee par la microlentille 151(rayonnement note FB sur la figure 5). Les rayonnements FA et FB interferent dans la surface photosensible 121 (en effet ces deux rayonnements FA et FB sont focalises au meme point de la surface photosensible 121). La difference de marche introduite par I'interferometre 141 a deux ondes majoritaires entre les rayonnements FA et FB est egale a : / e2\ 8 = 2nh cos(0) = 2nh(1——) Oil n est I'indice de la cavite d'air 141a (n=l). Ainsi des anneaux d'interferences se forment sur la surface photosensible 121 a partir d'un certain angle d'incidence 0. Autrement dit, a une voie donnee, la voie n°k par exemple, correspond5 10 15 20 25 CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 19 majoritairement a une difference de marche 8k, mais cette difference de marche evolue en fonction de l'angle d'incidence 0, selon une loi quadratique en 0. Ainsi, a partir d'un certain angle d'incidence 0, les anneaux d'interferences peuvent etre trop serres pour etre correctement echantillonnes par les sites photosensibles. On peut alors imposer comme difference de marche maximale tolerable, a I'interieur d'un site photosensible, la valeur de Xmjn/4. En derivant la relation regissant la difference de marche, on obtient ainsi : d8 = 2/ie sin(0)d0 avec d6 — 4 fpL Ainsi, un angle d'incidence maximum 0max peut etre defini pour chaque voie et relie aux differents parametres du dispositif par la relation : „ ffiL^min 1 ^ouv^fiL max “ 8j2nemaxtpix" tpix(Nvoies- +V Ohl etant Ie diametre d'une microlentille 151, et fPL la distance focale de ladite microlentille 151. Ainsi, plus emax est eleve, meilleure est la resolution spectrale, et plus faible sera Ie champ angulaire acceptable par voie. Dans la pratique, pour les configurations a faible resolution spectrale, l'angle d'incidence maximum tolerable est limite a l'angle d'ouverture des microlentilles 151. Des que cette valeur est depassee, Ie champ image par une microlentille 151 sur la surface photosensible 121 peut depasser sur celui des microlentilles 151 voisines (0max sin-1(—-—)). Tel que precise precedemment, chaque voie correspond a une microlentille 151, et la zone du detecteur allouee a chaque voie correspond au diametre de la microlentille 151(autrement dit Orl= tPiX p). Les considerations precedentes donnent ainsi les details de la conception du dispositif selon I'invention selon la premiere application. Ainsi, il reste a dimensionner, a l'aide des relations listees dans Ie tableau 3, les parametres de I'objectif de focalisation 210 de longueur focale fl et de diametre QI, du limiteur de champ de diametre QDF, et de la premiere sous-lame de longueur focale f2 (donnee d'entree) et de diametre Q2.CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 PCT/FR2017/051777 20 Tableau 3 Intitule Equations ®DF ^df = 2/2 tan(0max) 02 — tpix^l M2 + N2 fl 71 “_ ^df 2tan(FOV/2) 01 = ^02 Un premier exemple de spectro-imageur 100 multivoie a transformee de Fourier a haute resolution spectrale est presente dans les tableaux 4 et 5. Dans cet 5 exemple, Ie dispositif fonctionne a des longueurs d'ondes optiques comprises entre 1,5 et 5,5 pm, avec une resolution spectrale de 1cm4. Tableau 4 Intitule Valeur (exemple} Commentaire Amin 1, 5 pm Longueur d’onde minimale detectable par Ie photo detecteur Amax 5,5 pm Longueur d'onde maximale detectable par Ie photo detecteur M 640 Nombre de colonnes du photo detecteur N 512 Nombre de lignes du photo detecteur P 7 Nombre de colonnes pour une voie V 7 Nombre de lignes pour une voie n 1 Indice du milieu dans la cavite des interferometre a deux ondes majoritaires tpix 15 pm Taille des sites photosensibles du photo detecteur FOV 1° Champ total du spectro-imageur (Field of View) f2 15 mm Longueur focale introduite par Ie dioptre convexe de la premiere sous-lame Nouv 30 Nombre d'ouverture de chaque micro-lentilleCA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 21 PCT/FR2017/051777 Tableau 5 Intitule Valeur (exemple) Nvoies 6643 K 0 de 0,375 do 1cm 1 Nb de bandes utiles 4831 £max 2490,75 pm Omax 0,011 rad ©HL 105 pm V 3150 pm Tache de diffusion 105 pm Nombre de points resolus 1 Profondeur de champ 3150 pm ©df 0,335 mm ©2 12,3 mm fl 19,2 mm ©1 15,75 mm Un second exemple de spectro-imageur 100 multivoie a transformee de 5 Fourier a faible resolution spectrale est presente dans les tableaux 6 et 7. Dans cet exemple, Ie dispositif fonctionne a des longueurs d'ondes optiques comprises entre 1,5 et 5,5 pm. 10CA 03029532 2018-12-28 WO 2018/002558 22 PCT/FR2017/051777 Tableau 6 Intitule Valeur (exemple) Commentaire Amin 1, 5 p m Longueur d'onde minimale detectable par Ie photo detecteur Xmax 5,5 pm Longueur d'onde maximale detectable par Ie photo detecteur M 1024 Nombre de colonnes du photo detecteur N 768 Nombre de lignes du photo detecteur P 100 Nombre de colonnes pour une voie V 100 Nombre de lignes pour une voie n 1 Indice du milieu dans la cavite des interferometre a deux ondes majoritaires tpix 10 pm Taille des sites photosensibles du photo detecteur FOV 30° Champ total du spectro-imageur (Field of View) f2 15 mm Longueur focale introduite par Ie dioptre convexe de la premiere sous-lame Nouv 4 Nombre d'ouverture de chaque micro-lentille Tableau 7 Intitule Valeur (exemple) Nvoies 70 K 0 de 0,375 do 96,62 cm 1 Nb de bandes utiles 50 Smax 25,875 pm Omax 0,125 rad 1000 pm U 4000 pm Tache de diffusion 14 pm Nombre de points resolus 5102 Profondeur de champ 56 pm Oof 3,780 mm <I>2 12,8 mm fl 7,1mm <bi 6,02 mm5 10 15 20 25 30 Date Re^ue/Date Received 2023-10-17 23 La presente invention a ete decrite selon un agencement particulier du reseau d'interferometres a deuxondes majoritaires 140 et du reseau de microlentilles 150. L'invention n'est cependant pas limitee a cet agencement. En effet, un spectro-imageur pour lequel I'ordre entre Ie reseau de micro-lentilles et Ie reseau d'interferometres a deux ondes majoritaire est inverse par rapport a la description qui precede (nous entendons que Ie reseau d'interferometre 140 est dispose entre la surface photosensible et Ie reseau de micro-lentilles) peut etre aisement envisage dans Ie cadre de la presente invention. De maniere avantageuse, Ie spectro-imageur selon la presente invention peut etre mis en oeuvre pour la detection et/ou la quantification de gaz et/ou d'aerosols, en particulier du dioxyde de carbone, de eau, ou du methane. Le principe de mesure s'appuie sur technique decrite par Fortunato [3]. Toujours de maniere avantageuse un spectro-imageur 100 pet etre mis en oeuvre dans un dispositif electronique mobile, par exemple un telephone mobile ou une tablette ou un drone. REFERENCES

[1] Rui Shogenji et al., "Multispectral imaging using compact compound optics", Optics Express, 12, 8, 1643-1655, (2004).

[2] Principles of Optics, Max Born & Emil Wolf, Pergamon Press,Sixth Edition,1980, section VII ("Elements of the theory of interferences and interferometers").

[3] G. Fortunato, "Application de la correlation interferentielle de spectres a la detection de polluants atmospheriques," J. Opt. 9, 281(1978). Les aspects ci-dessous sont egalement decrits : 1. Un spectro-imageur multivoie a transformee de Fourier, le spectroimageur comprenant : - un photo detecteur comprenant une pluralite de sites photosensibles affleurant une surface photosensible dudit photo detecteur,5 10 15 20 25 30 Date Re^ue/Date Received 2023-10-17 24 - un reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires d'une finesse comprise entre 2 et 10, comprenant chacun une cavite delimitee par deux faces en regard I'une de l'autre et paralleles a la surface photosensible, les deux faces de chaque interferometre etant espacees d'un espacement h different d'un interferometre a l'autre, et les interferometres du reseau d'interferometres etant agences selon un plan parallele a la surface photosensible, - un reseau de microlentilles agencees dans un plan parallele a la surface photosensible, chaque microlentille du reseau de microlentilles etant appariee a un interferometre du reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires pour former une paire optique, ladite paire optique comprenant un plan focal image coincidant avec la surface photosensible, ladite paire etant en regard d'une section de la surface photosensible. 2. Le spectro-imageur selon I'aspect 1, dans lequel Ie spectro-imageur comprend en outre un reseau de separateurs de signaux, chaque separateur de signal etant apparie a une paire optique et agence de maniere a ce qu'une image formee par chaque paire optique au niveau de la surface photosensible soit limitee a la section de la surface photosensible en regard de laquelle ladite paire optique est disposee. 3. Le spectro-imageur selon I'aspect 2, dans lequel chaque separateur de signal comprend des premieres parois laterales perpendiculaires a la surface photosensible. 4. Le spectro-imageur selon I'aspect 3, dans lequel les premieres parois laterales sont en appui contre ladite surface photosensible. 5. Le spectro-imageur selon I'un quelconque des aspects 2 a 4, dans lequel chaque separateur de signal comprend des secondes parois laterales, chacune des secondes parois laterales isolant optiquement deux interferometres a deux ondes majoritaires adjacents.5 10 15 20 25 30 Date Re^ue/Date Received 2023-10-17 25 6. Le spectro-imageur selon I'un quelconque des aspects1a 5, dans lequel le spectro-imageur comprend une premiere sous-lame, la premiere sous-lame comprend une premiere face et une seconde face parallele a la premiere face, la seconde face etant parallele et en regard d'une premiere face d'une seconde sous-lame, la seconde sous-lame comprenant egalement une seconde face sur laquelle est dispose le reseau de microlentilles, le dispositif comprenant egalement des marches formees sur I'une des deux faces choisie parmi la seconde face de la premiere sous-lame et la premiere face de la seconde sous-lame, I'autre des deux faces etant un dioptre plan, de sorte que les marches formees sur I'une des deux faces forment avec le dioptre plan le reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires, chaque marche etant formee a une profondeur differente de celle des autres marches, et etant a I'aplomb d'une microlentille selon une direction perpendiculaire de la surface photosensible. 7. Le spectro-imageur selon I'aspect 6, dans lequel la deuxieme face de la premiere sous-lame comprend un coefficient de reflexion compris entre 5 % et 90 %. 8. Le spectro-imageur selon I'aspect 6 ou 7, dans lequel la premiere face de la seconde sous-lame comprend un coefficient de reflexion compris entre 5 % et 90 %. 9. Le spectro-imageur selon I'un quelconque des aspects 6 a 8, dans lequel les marches ont une forme carree ou rectangulaire ou hexagonale. 10. Le spectro-imageur selon I'un quelconque des aspects1a 9, dans lequel les interferometres du reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires sont distribues selon une matrice bidimensionnelle. 11. Le spectro-imageur selon I'aspect 10, dans lequel la matrice bidimensionnelle est une matrice bidimensionnelle carree.5 10 15 20 25 Date Re^ue/Date Received 2023-10-17 26 12. Le spectro-imageur selon I'un quelconque des aspects1a 11, dans lequel le photo detecteur, le reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires, et le reseau de microlentilles sont tous disposes dans une enceinte cryostatique. 13. Le spectro-imageur selon I'aspect 12, dans lequel I'enceinte cryostatique comprend une ouverture. 14. Le spectro-imageur selon I'un quelconque des aspects1a 13, dans lequel les microlentilles presentent chacune une surface bombee, lesdites surfaces bombees etant traitees avec un depot antireflet. 15. Le spectro-imageur selon I'aspect 14, dans lequel le traitement antireflet est une couche de materiau dielectrique. 16. Le spectro-imageur selon I'aspect 15, dans lequel le materiau dielectrique est du ZnS. 17. Le spectro-imageur selon I'un quelconque des aspects1a 16, dans lequel les interferometres du reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires presentent un coefficient de reflexion moyen compris entre 12 % et 60 %. 18. Le spectro-imageur selon I'aspect 17, dans lequel le coefficient de reflexion moyen est compris entre 20 % et 50 %. 19. Le spectro-imageur selon I'aspect 18, dans lequel le coefficient de reflexion moyen est egal a 42 %.27 20. Une utilisation du spectro-imageur selon I'un quelconque des aspects1a 19, l'utilisation etant pour au moins une parmi la detection de gaz, la detection d'aerosols, la quantification de gaz, et la quantification d'aerosols. 5 21. L'utilisation selon l'aspect 20, dans laquelle les gaz sont des gaz a effet de serre. 22. L'utilisation selon l'aspect 21, dans laquelle les gaz a effet de serre sont du dioxyde de carbone, ou de I'eau, ou du methane. 10 23. Un dispositif electronique mobile comprenant un spectro-imageur selon I'un quelconque des aspects1a 19. 24. Le dispositif electronique mobile selon l'aspect 23, Ie dispositif 15 electronique mobile etant un telephone mobile, ou une tablette, ou un drone. Date Re^ue/Date Received 2023-10-17

Claims (24)

1. REVENDICATIONS 1. Un spectro-imageur multivoie a transformee de Fourier, Ie spectroimageur comprenant : - un photo detecteur comprenant une pluralite de sites photosensibles affleurant une surface photosensible dudit photo detecteur, - un reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires d'une finesse comprise entre 2 et 10, comprenant chacun une cavite delimitee par deux faces en regard I'une de l'autre et paralleles a la surface photosensible, les deux faces de chaque interferometre etant espacees d'un espacement h different d'un interferometre a l'autre, et les interferometres du reseau d'interferometres etant agences selon un plan parallele a la surface photosensible, - un reseau de microlentilles agencees dans un plan parallele a la surface photosensible, chaque microlentille du reseau de microlentilles etant appariee a un interferometre du reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires pour former une paire optique, ladite paire optique comprenant un plan focal image coincidant avec la surface photosensible, ladite paire etant en regard d'une section de la surface photosensible.
2. 2. Le spectro-imageur selon la revendication 1, dans lequel Ie spectroimageur comprend en outre un reseau de separateurs de signaux, chaque separateur de signal etant apparie a une paire optique et agence de maniere a ce qu'une image formee par chaque paire optique au niveau de la surface photosensible soit limitee a la section de la surface photosensible en regard de laquelle ladite paire optique est disposee.
3. 3. Le spectro-imageur selon la revendication 2, dans lequel chaque separateur de signal comprend des premieres parois laterales perpendiculaires a la surface photosensible.5 10 15 20 25 Date Re^ue/Date Received 2023-10-17 29
4. 4. Le spectro-imageur selon la revendication 3, dans lequel les premieres parois laterales sont en appui contre ladite surface photosensible.
5. 5. Le spectro-imageur selon I'une quelconque des revendications 2 a 4, dans lequel chaque separateur de signal comprend des secondes parois laterales, chacune des secondes parois laterales isolant optiquement deux interferometres a deux ondes majoritaires adjacents.
6. 6. Le spectro-imageur selon I'une quelconque des revendications 1a 5, dans lequel le spectro-imageur comprend une premiere sous-lame, la premiere souslame comprend une premiere face et une seconde face parallele a la premiere face, la seconde face etant parallele et en regard d'une premiere face d'une seconde sous-lame, la seconde sous-lame comprenant egalement une seconde face sur laquelle est dispose le reseau de microlentilles, le dispositif comprenant egalement des marches formees sur I'une des deux faces choisie parmi la seconde face de la premiere sous-lame et la premiere face de la seconde sous-lame, l'autre des deux faces etant un dioptre plan, de sorte que les marches formees sur I'une des deux faces forment avec le dioptre plan le reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires, chaque marche etant farmee a une profondeur differente de celle des autres marches, et etant a I'aplomb d'une microlentille selon une direction perpendiculaire de la surface photosensible.
7. 7. Le spectro-imageur selon la revendication 6, dans lequel la deuxieme face de la premiere sous-lame comprend un coefficient de reflexion compris entre 5 % et 90 %.
8. 8. Le spectro-imageur selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la premiere face de la seconde sous-lame comprend un coefficient de reflexion compris entre 5 % et 90 %.5 10 15 20 25 30 Date Re^ue/Date Received 2023-10-17 30
9. 9. Le spectro-imageur selon I'une quelconque des revendications 6 a 8, dans lequel les marches ont une forme carree ou rectangulaire ou hexagonale.
10. 10. Le spectro-imageur selon I'une quelconque des revendications 1a 9, dans lequel les interferometres du reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires sont distribues selon une matrice bidimensionnelle.
11. 11. Le spectro-imageur selon la revendication 10, dans lequel la matrice bidimensionnelle est une matrice bidimensionnelle carree.
12. 12. Le spectro-imageur selon I'une quelconque des revendications 1a 11, dans lequel le photo detecteur, le reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires, et le reseau de microlentilles sont tous disposes dans une enceinte cryostatique.
13. 13. Le spectro-imageur selon la revendication 12, dans lequel I'enceinte cryostatique comprend une ouverture.
14. 14. Le spectro-imageur selon I'une quelconque des revendications 1a 13, dans lequel les microlentilles presentent chacune une surface bombee, lesdites surfaces bombees etant traitees avec un depot antireflet.
15. 15. Le spectro-imageur selon la revendication 14, dans lequel le traitement antireflet est une couche de materiau dielectrique.
16. 16. Le spectro-imageur selon la revendication 15, dans lequel le materiau dielectrique est du ZnS.
17. 17. Le spectro-imageur selon I'une quelconque des revendications 1a 16, dans lequel les interferometres du reseau d'interferometres a deux ondes majoritaires presentent un coefficient de reflexion moyen compris entre 12 % et 60 %.5 10 15 20 Date Re^ue/Date Received 2023-10-17 31
18. 18. Le spectro-imageur selon la revendication 17, dans lequel Ie coefficient de reflexion moyen est compris entre 20 % et 50 %.
19. 19. Le spectro-imageur selon la revendication 18, dans lequel le coefficient de reflexion moyen est egal a 42 %.
20. 20. Une utilisation du spectro-imageur selon I'une quelconque des revendications 1a 19, l'utilisation etant pour au moins une parmi la detection de gaz, la detection d'aerosols, la quantification de gaz, et la quantification d'aerosols.
21. 21. L'utilisation selon la revendication 20, dans laquelle lesgaz sont des gaz a effet de serre.
22. 22. L'utilisation selon la revendication 21, dans laquelle les gaz a effet de serre sont du dioxyde de carbone, ou de I'eau, ou du methane.
23. 23. Un dispositif electronique mobile comprenant un spectro-imageur selon I'une quelconque des revendications1a 19.
24. 24. Le dispositif electronique mobile selon la revendication 23, le dispositif electronique mobile etant un telephone mobile, ou une tablette, ou un drone.