La modulation du front d’onde optique est devenue une technique courante pour étudier ou contrôler la propagation de la lumière dans des systèmes complexes, tels que les tissus biologiques ou les fibres optiques. On utilise généralement sur des modulateurs à cristaux liquides, qui permettent une modulation efficace et précise de la phase optique. Cependant, ces modulateurs sont relativement lents, généralement limités à 10-100 Hz, ce qui constitue une limitation importante pour de nombreuses applications pratiques.
Une technologie alternative prometteuse est celle des dispositifs à micromiroirs numériques (DMD) que l’on trouve dans la plupart des vidéoprojecteurs. Ces modulateurs sont constitués de petits miroirs pouvant basculer entre deux positions et atteindre des fréquences de rafraîchissement supérieures à 10 kHz. Malgré leur potentiel, les DMDs ne sont pas initialement conçus pour la modulation du front d’onde, et plusieurs défis techniques, souvent non documentés par les fabricants, doivent être relevés pour les applications de recherche.
Dans cet article tutoriel, des chercheurs de l’Institut Langevin présentent les différents problèmes typiques à considérer lors de l’utilisation des DMDs en recherche, à savoir les aberrations, les instabilités mécaniques et thermiques, ainsi que les effets de diffraction. Ils proposent pour chaque problème des solutions pratiques et faciles à mettre en œuvre, ainsi que des procédures de caractérisation et de validation nécessitant des modifications minimales d’une expérience typique de mise en forme de front d’onde.
Figure : Représentation de deux pixels d’un modulateur à micromiroirs pouvant être dans deux positions différentes.
Reference :
A practical guide to digital micro-mirror devices (DMDs) for wavefront shaping
S. M. Popoff, R. Gutiérrez-Cuevas, Y. Bromberg, and M. W. Matthés
Journal of Physics : Photonics, vol. 6, 043001 (2024)
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