Application de la technique de polarisation pour la caractérisation des propriétés optiques des matériaux destinés pour l’optique

Abstract

La polarimétrie de Mueller est une technique qui mesure la réponse polarimétrique linéaire complète d’un milieu, dans le but de déterminer ses propriétés de diatténuation, de biréfringence et de dépolarisation. Au cours de ce travail de thèse, nous nous sommes attelés à mettre en évidence la possibilité d’utiliser ce polarimètre de Mueller comme outil d’investigation utilisé pour la caractérisation des propriétés optique des différents milieux destinés pour l’optique. Nous traitons en premier lieu les motivations qui ont conduit au choix de la polarisation comme agent de contraste dans le cadre de cette étude. Nous avons alors opté pour la polarimétrie de Mueller, technique adaptée à l’étude des milieux dépolarisants ou non dépolarisants. Des améliorations ont porté sur divers aspects du fonctionnement du polarimètre, et notamment la réduction des erreurs de mesure, qui ont été réduites et estimées à moins de un pour cent par rapport au premier paramètre de la matrice de Mueller M00. En second plan nous posons les bases théoriques dans l’interprétation des résultats obtenus à partir de la mesure de la matrice de Mueller d’un milieu. La lecture de cette dernière n’étant pas immédiate, un algorithme de décomposition et de classification des matrices de Mueller dépolarisantes et non dépolarisantes a été développé. Celui-ci est validé sur différents échantillons de natures très diverses. Dans le troisième volet, nous présentons les résultats obtenus pour des échantillons non dépolarisants tels que le rhomboèdre de Fresnel, la lame biréfringente, et les échantillons dépolarisants : un Polymère (polyéthylène) fondu à différentes températures. Cela nous a permis de prouver que l’exploitation de la matrice de Mueller est avantageuse pour la caractérisation des propriétés optique de ces échantillons, grâce à la variété d’information qu’elle propose.