Éléments optiques biréfringents pour interféromètre à chemins optiques quasi-communs

Notre étude porte sur l’utilisation de composants optiques biréfringents en tant qu’élément séparateur dans un interféromètre à chemins optiques communs ou quasi-communs. Pour ce type d’interféromètre, la seule différence introduite dans les chemins optiques des faisceaux objet et de référence est celle résultant du relief de la surface testée. Utiliser un élément biréfringent permet de n’avoir qu’un seul élément pour créer les faisceaux référence et objet. On parle d’auto-référencement. Cette propriété désensibilise l’interféromètre vis-à-vis de certaines perturbations extérieures car les faisceaux sont identiquement affectés par celles-ci. La biréfringence des cristaux étant bien souvent faible mais l’interféromètre à construire devant être le plus compact possible, le cisaillement entre les deux faisceaux s’en retrouve faible comparé à la taille de l’objet observé. Une séparation totale des faisceaux émergents n’est possible qu’avec un faisceau « ponctuel » collimaté. La configuration des interféromètres que nous étudierons sera donc différentielle.
Deux types d’éléments biréfringents sont étudiés.
Le premier est un assemblage de deux cristaux uniaxes taillés à 45° et dont l’orientation de l’axe de l’un des cristaux est tournée à 90° par rapport à celle de l’autre. Il s’agit de la lame de Savart. Les propriétés de cette lame sont détaillées pour justifier l’intérêt de son utilisation dans l’interféromètre. Ce dernier a été utilisé en shearographie et en profilométrie par projection de franges interférométriques. Une installation originale permet l’association des deux méthodes dans un unique montage compact. Dans la configuration proposée, seule l’orientation du cisaillement par l’interféromètre est possible. Pour faire varier la taille du cisaillement, nous avons décidé d’évoluer vers un autre type d’élément biréfringent.
L’essor des éléments optiques à biréfringence spatialement variable nous a incités à investiguer cette voie. Ces éléments ont la particularité de permettre une variation spatiale de l’orientation de l’axe optique. Les réseaux de polarisation font partie de cette famille. Après avoir décrit et simulé leur comportement, nous proposons notre propre méthode d’enregistrement de tels réseaux par holographie de polarisation à l’aide d’une lame de Savart.
Nous prouvons par la suite que deux réseaux de polarisation circulaire de même orientation et disposés l’un à la suite de l’autre créent un élément séparateur à taille et orientation de cisaillement variables pour un interféromètre à chemins optiques quasi-communs. Nous proposons une application en shearographie.