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Imagine Optic - Analyseur de front d’onde nouvelle génération

Imagine Optic

Description

Un analyseur de front d'onde Shack-Hartmann est un instrument permettant de mesurer la forme d'une surface d'onde à partir d’une matrice de microlentilles et d’un CCD. Le front d’onde est « découpé » par chacune des microlentilles pour donner un point de focalisation dont la localisation indique la pente locale du front d’onde. Une série d’algorithmes permet de reconstruire la surface d’onde.

Le HASO™4 First est le premier analyseur de front d’onde d’une nouvelle génération de produit chez Imagine Optic. Il exploite toutes les nouvelles fonctionnalités et performances des caméras CCD, notamment, les nouvelles interfaces. Les performances et caractéristiques du HASO™4 First nous permettent d’élargir notre offre produit et, par la même, d’élargir notablement le spectre des applications. En effet, Le HASO™4 First est déjà utilisé en contrôle process pour le réglage d’instruments ou de machines en phase d’assemblage. Il existe, également, des applications OEM comme les caméras rétiniennes à résolution cellulaire (voir ci-dessous). Il est également utilisé pour la métrologie.

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Il est possible de configurer Le HASO™4 First selon deux modes de fonctionnement : un mode « Full resolution » avec une fréquence d’acquisition de 90 Hz ou un mode « High Speed » avec une fréquence d’acquisition atteignant 150 Hz.

Caractéristiques principales :

  • Dimensions de la pupille du capteur : 3.6 x 4.6 mm² à 90 Hz / 1.8 x 2.3 mm² à 150 Hz
  • Nombre de microlentilles : jusqu’ à 32 x 40
  • Plage de mesure en Tilt : > ± 3 °
  • Plage de mesure en courbure : ± 0.018 m… ± ∞
  • Répétabilité (rms) : < λ/200
  • Précision absolue de la mesure de front d’onde : ~ λ/100 (typiquement 5 nm)
  • Sensibilité de la mesure du Tilt (rms) : 5 µrad
  • Longueur d’onde de calibration : dans la gamme 400 à 1100 nm
  • Dimensions : 35 x 35 x 50 mm
  • Poids (sans câble USB) : 150 g
  • Interface : USB 3.0
  • Logiciel: mesure de front d onde, de réponse percussionnelle, de fonction de transfert de modulation, localisation de source, Zernike, etc...

Innovation apportée

Le HASO™4 First, dernier né des analyseurs de front d’onde d’Imagine Optic, ouvre de toutes nouvelles perspectives. Avec une précision de λ/100 (5 nm) et une grande dynamique, cet instrument s’inscrit dans la continuité de la gamme HASO. Il se distingue des analyseurs du marché d’une part par son ultracompacité, sans compromis de performance, d’autre part par sa conception « 2 en 1 » : exploitant les capacités "ROI" de sa camera CCD, il est configurable à 90 Hz en pleine résolution ou 150 Hz en résolution réduite. En outre, premier analyseur du marché à offrir une interface USB 3.0, le HASO™4 First répond aux évolutions du marché des PC. Enfin, totalement compatible avec le nouveau logiciel HASO V3.1 (plus de 180 fonctions disponibles), ce capteur devient un objet « métamétrologique » capable non seulement de mesurer mais aussi de localiser, de faire du tracking, de paralléliser le contrôle de process quand c’est possible ou encore de commander un miroir déformable.

Le HASO™4 First devient donc la solution OEM idéale, plus rapide, plus flexible. Par exemple, pour contrôler un module d’optique adaptative dans les systèmes de microscopie superrésolution : il permet d’en augmenter les performances pour atteindre une précision de l’ordre de 5 nm sur un microscope NSTORM (Nikon).

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Figure 4: Combined two-color 3 dimensional PALM and dSTORM imaging of mEos2-Centrin1 (orange) and Alexa 647 labeled Cep164 (light blue). The scale bar is 200 nm. For the visualization of results we used the PALMview program developed by Mohamed El Beheiry (Institue curie, Paris).

Imagine Optic est une PME qui conçoit, développe, fabrique et commercialise des solutions de métrologie de front d’onde et d’optique adaptative, basées sur la technologie Shack-Hartmann. L’entreprise dispose d’une gamme de capteurs et d’instruments « sur étagère », réalise des développements spécifiques et poursuit ses propres développements en interne, pour enrichir sa gamme, améliorer les performances et adapter son savoir-faire aux besoins effectifs de ses clients. 3 principaux axes de développement sont poursuivis : la métrologie optique, l’optique adaptative pour laser, l’optique adaptative pour la microscopie. Plus récemment, Imagine Optic a développé en collaboration un miroir déformable de grande dimension pour les lasers haute énergie.

Créée fin 1996 par Xavier Levecq et Samuel Bucourt, la société n’a cessé d’innover en introduisant des analyseurs de front d’onde Shack-Hartmann métrologiques offrant des performances croissantes, forgeant ainsi de nouvelles perspectives à des utilisateurs de plus en plus nombreux. Fin 1999, Imagine Optic démontre la première boucle d’optique adaptative autoréférencée et propose alors sur le marché des logiciels de correction polyvalents, pouvant s’intégrer avec la plupart des composants déformables du marché. En 2001 et 2002, Imagine Optic met sur le marché des analyseurs pour le proche infrarouge et pour l’UV. L’année suivante, le premier analyseur pour synchrotron est prouvé au CXRO (Berkeley).

Depuis, Imagine Optic a contribué aux développements de plusieurs miroirs déformables comme le mirao 52d (Imagine Eyes, licence CNRS) ou Marx (en collaboration avec SOLEIL et ISP), miroirs linéaires de grande dimension pour ligne synchrotron. En parallèle, Imagine Optic propose des solutions sur mesure répondant à des problématiques industrielles : caractérisation sur ligne de production de verres ophtalmiques ou de lentilles liquides pour téléphone portable. En 2008, Imagine Optic a lancé un nouvel instrument de métrologie capable de caractériser entièrement et automatiquement des objectifs de « petite » dimension (objectif de microscope, d’endoscope ou encore d’appareil photo numérique). En 2010, Imagine Optic a lancé le développement d’un analyseur X dur avec le synchrotron SOLEIL : la encore, les expérimentations sont des premières mondiales.

En 2011, Imagine Optic lance le miroir déformable ILAO, de très grandes dimensions, pour les lasers ultra intenses. C’est un développement joint avec ISP System. Le succès est immédiat, avec plus de 10 installations dès la première année d’exploitation. Enfin en 2012, Imagine Optic lance MicAO, une plateforme d’optique adaptative dédiée à la microscopie, en particuliers aux technologies de superrésolution. Cette nouvelle activité est devenue un axe stratégique de développement de l’entreprise, qui a spécifiquement renforcé son organisation autour de l’activité bioimaging.

En résumé, l’offre d’Imagine Optic est axée sur 3 principales briques technologiques : les analyseurs de front d’onde (type Shack-Hartmann, HASO), des miroirs déformables (mirao et ILAO) ; les logiciels de métrologie et d’optique adaptative (CASAO, GENAO, PHARAO). Ces briques sont complétées par un savoir-faire complet (engineering) et par des systèmes tels que MicAO, pour servir 3 principaux marchés : la métrologie optique, les laser ultraintense et la microscopie.