ES2896280T3 - Dispositivo y procedimiento de determinación de una información de polarización y generador de imágenes polarimétricas - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (2) de determinación de al menos una información de polarización de un punto de medición de una muestra objetivo (8), comprendiendo el dispositivo (2): - una fuente de luz (4; 44) capaz de emitir un haz de luz polarizada rectilíneamente en una dirección predefinida, estando el haz de luz destinado a ser reflejado por el punto de medición de la muestra objetivo (8); - medios para detectar (28, 30) y calcular (9) la información de polarización del punto de medición a partir del haz reflejado por la muestra objetivo (8); - al menos una guía de ondas (6; 40) capaz de guiar el haz incidente hacia la muestra objetivo (8), y el haz reflejado hacia los medios de cálculo (9); siendo la guía de ondas (6; 40) una fibra óptica monomodo en la o en cada una de las longitudes de onda del haz emitido por la fuente de luz (4; 44) caracterizado porque comprende además: - medios de rotación de la polarización (22) que comprenden un rotador de Faraday, apropiado para rotar dos componentes polarimétricas ortogonales**(Ver fórmula)** del haz incidente después de su paso por la guía de ondas (6; 40) y dos componentes polarimétricas ortogonales**(Ver fórmula)** del haz reflejado antes de su paso por la guía de ondas (6; 40), a fin de compensar el efecto de la birrefringencia de la guía de ondas (6; 40); y - medios (19 ; 44) para variar la polarización del haz incidente y del haz reflejado, que tienen la forma de medios (19) para variar la birrefringencia de la guía de ondas montados en la guía de ondas, para los que la fuente de luz (4) es monocromática y que están adaptados para modificar en el tiempo y de manera idéntica las componentes polarimétricas ortogonales**(Ver fórmula)** del haz incidente tras el paso por la guía de ondas y las componentes ortogonales**(Ver fórmula)** de la polarización del haz reflejado tras el paso por la guía de ondas, o que son proporcionados por la fuente de luz en forma de fuente de luz policromática (44), formando entonces la dependencia cromática de la birrefringencia de la guía de ondas dichos medios para variar la polarización del haz incidente y del haz reflejado, siendo los medios (19 ; 44) para variar la polarización del haz incidente y del haz reflejado, tales que se puede calcular la información de polarización del punto de medición a partir de las mediciones para cada polarización del haz incidente.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo y procedimiento de determinación de una información de polarización y generador de imágenes polarimétricas
La presente invención se refiere a un dispositivo y procedimiento de determinación de una información de polarización en un punto de una muestra objetivo, así como a un generador de imágenes polarimétricas.
En particular, la invención se refiere a un dispositivo de determinación del tipo que comprende:
- una fuente de luz capaz de emitir un haz de luz polarizada rectilíneamente en una dirección predefinida, estando el haz de luz destinado a ser reflejado por el punto de medición de la muestra objetivo;
- medios para calcular la información de polarización del punto de medición a partir del haz reflejado por la muestra objetivo.
El documento US 7.289.211 describe un ejemplo de tal dispositivo de determinación.
Un dispositivo para determinar la información de polarización proporciona información sobre la micro o nanoestructuración de las muestras objetivo, su textura superficial o la textura sub-superficial poco profunda. Esta información de polarización puede ser, por ejemplo, el desplazamiento de fase experimentado o el grado de polarización del haz devuelto por la muestra objetivo. Esta información se utiliza principalmente en el campo de la medicina para el diagnóstico de enfermedades, y en el de la microelectrónica para caracterizar películas finas monocapa o multicapa o para analizar superficies complejas.
Típicamente, la información de polarización se obtiene reflejando un haz de luz polarizada en una muestra objetivo. Analizando la polarización del haz reflejado, se puede determinar la información de polarización de la muestra objetivo.
Esta técnica requiere el uso de un haz de luz en el espacio libre y en la línea de visión, por lo que no es posible realizar mediciones de la información de polarización de un objeto en una zona de difícil acceso, dentro de cuerpos huecos o en un entorno turbio. El documento "Polarization-sensitive scanned fiber confocal microscope", P. M. F. Nielsen et al, Opt. Eng, 35(11), pp3084-3091, noviembre de 1996 describe un dispositivo similar que utiliza una fibra óptica que mantiene la polarización combinada con un retardador variable y una placa de cuarto de onda en las proximidades de la muestra objetivo. Un generador de imágenes polarimétricas similar se describe en el documento US6292287 B1.
El propósito de la invención es, en particular, superar el uso de elementos de espacio libre o elementos activos cerca de la muestra objetivo y proporcionar un dispositivo para determinar la información de polarización que permite, entre otras cosas, el análisis de muestras objetivo que no son accesibles por un haz de luz de visión directa.
Para ello, es objeto de la invención un dispositivo de determinación del tipo anterior, tal como se define en la reivindicación 1, que comprende:
- al menos una guía de ondas capaz de guiar el haz incidente hacia la muestra objetivo, y el haz reflejado hacia los medios informáticos; y
- medios de rotación de la polarización para girar dos componentes polarimétricas ortogonales E||I ; EH del haz incidente tras el paso por la guía de ondas y dos componentes polarimétricas ortogonales E||R; E lR del haz reflejado antes de pasar por la guía de ondas para compensar el efecto de la birrefringencia de la guía de ondas.
En particular, esta invención permite analizar estructuras de tejidos biológicos como el colágeno, in vivo, in situ y sin necesidad de una biopsia.
La invención también se refiere a un generador de imágenes polarimétricas adecuado para generar una imagen polarimétrica de una muestra objetivo como se define en la reivindicación 8, dicho generador de imágenes que comprende:
- un dispositivo para determinar la información de polarización como se ha descrito anteriormente, estando dicho dispositivo adaptado para determinar varias informaciones de polarización;
- una unidad para construir una imagen polarimétrica representativa de la información de polarización de los puntos de medición de la muestra objetivo, representando cada característica de un píxel de la imagen la información de polarización de un punto de medición de la muestra objetivo.
Finalmente, es también un objeto de la invención proporcionar un procedimiento de determinación de la información de polarización en un punto de medición de una muestra objetivo como se define en la reivindicación 11, dicho procedimiento comprende las siguientes etapas:
a) una etapa de emisión de un haz de luz polarizada incidente rectilíneamente a lo largo de una dirección predefinida;
b) una etapa de guiar el haz incidente hasta el punto de medición de la muestra objetivo mediante una guía de ondas;
c) una etapa de rotación de dos componentes polarimétricas ortogonales del haz incidente después de pasar por la guía de ondas;
d) una etapa de reflexión del haz incidente sobre el punto de medición de la muestra objetivo;
e) una etapa de rotación de dos componentes polarimétricas ortogonales del haz reflejado antes de pasar por la guía de ondas;
f) una etapa de guiar el haz reflejado hacia una unidad de cálculo a través de la misma guía de ondas;
g) una etapa de cálculo de la información de polarización del punto de medición de la muestra objetivo a partir del haz reflejado recuperado a la salida de la guía de ondas; las etapas c) y e) compensan el efecto de la birrefringencia de la guía de ondas.
La invención se entenderá mejor al leer la siguiente descripción, que se da únicamente a modo de ejemplo y se hace con referencia a los dibujos, en los que:
- la figura 1 es una vista esquemática del dispositivo de determinación según la invención;
- la figura 2 es un gráfico de la evolución temporal de la componente polarimétrica perpendicular del campo eléctrico en función de la componente polarimétrica paralela;
- las figuras 3-4 y 6 son vistas esquemáticas de un generador de imágenes polarimétricas según cuatro realizaciones de la invención, mientras que la figura 5 es una vista esquemática de un dispositivo no cubierto por las reivindicaciones; y
- la figura 7 es un diagrama de flujo del proceso según la invención.
En las distintas figuras, los elementos designados por la misma referencia designan elementos idénticos o similares. Con referencia a la figura 1, el dispositivo de determinación 2 comprende una fuente de luz monocromática 4 capaz de emitir un haz de luz incidente, una guía de ondas 6 capaz de ser atravesada por un haz incidente y por un haz reflejado por la muestra objetivo 8, y medios para calcular 9 la información de polarización del haz reflejado recuperado a la salida de la guía de ondas 6.
En lo sucesivo, el haz de luz se denomina "haz incidente" a lo largo de toda la trayectoria desde la fuente 4 hasta la muestra objetivo 8, y "haz reflejado" a lo largo de toda la trayectoria desde la muestra objetivo 8 hasta los medios de cálculo 9.
En lo que sigue, los términos "aguas arriba" y "aguas abajo" se definen en términos de la dirección del haz de luz. La fuente de luz 4 es capaz de emitir un haz de luz polarizada incidente rectilíneamente según de una dirección x predefinida.
Esta fuente de luz 4 consta, por ejemplo, de un diodo láser 10, un polarizador 12 y una placa de media onda 14. El polarizador 12 y la placa de media onda 14 están dispuestos aguas abajo del diodo láser en la dirección del haz incidente. Son adecuados para que el haz emitido por el diodo láser 10 pase a través de ellos. La fuente de luz 4 puede incluir un dispositivo para protegerla de los reflejos externos.
El dispositivo de determinación 2 comprende, entre la fuente de luz 4 y la guía de ondas 6, un cubo divisor de haz 16 y un sistema 18 para enfocar el haz que incide en la guía de ondas 6.
El cubo 16 es neutral a la polarización. Sólo afecta a la intensidad del haz que sale de la fuente de luz 4 y va a la guía de ondas 6. Es adecuado para cambiar la dirección del haz reflejado a los medios de cálculo 9.
El sistema de enfoque 18 está constituido, por ejemplo, por un objetivo de microscopio o una lente convergente cuyo plano focal está situado a la entrada de la guía de ondas 6.
La guía de ondas 6 es adecuada para guiar el haz de luz incidente hacia la muestra objetivo 8, especialmente cuando ésta se encuentra en una cavidad o hueco, o incluso en el cuerpo humano, de manera que no puede ser alcanzada por la transmisión de un haz de luz en apuntamiento directo. Tiene un extremo 6a, llamado extremo proximal, situado en las proximidades de la fuente de luz 4 y de los medios de cálculo 9, y un extremo 6b, llamado extremo distal, destinado a situarse en las proximidades de la muestra objetivo 8.
La guía de ondas 6 consiste en una fibra óptica monomodo a la longitud de onda del haz emitido por la fuente de luz 4.
Los medios 19 para variar la birrefringencia de la guía de ondas 6 están montados en la guía de ondas 6. Estos medios 19 tienen el efecto de variar la polarización del haz que pasa por la guía de ondas. Estos medios de variación 19 comprenden, por ejemplo, medios para hacer vibrar la guía de ondas 6, medios para generar un campo eléctrico o medios para variar la temperatura o la presión ejercida sobre ella, con el fin de variar la polarización del haz a la salida de la guía de ondas 6 en el tiempo.
Los medios de variación 19 están conectados y controlados por los medios informáticos 9.
El paso por la guía de ondas 6 altera el haz incidente de manera que a la salida de la guía de ondas 6 tiene dos componentes polarimétricas ortogonales Ehi y E±I.
Este cambio se debe tanto al efecto de la birrefringencia de la guía de ondas 6 como al efecto de los medios de cambio de polarización 19.
Entre el extremo distal 6b y la muestra objetivo 8, el dispositivo de determinación 2 comprende, considerando la dirección del haz incidente, un primer sistema óptico 20 cuyo plano focal está situado en la abertura del extremo distal de la guía de ondas 6, medios de rotación de la polarización 22, y un segundo sistema óptico 24 cuyo plano focal está situado en la muestra objetivo 8.
El primer sistema óptico 20 es adecuado para colimar el haz incidente. El segundo sistema óptico 24 está adaptado para enfocar el haz incidente en el punto de medición de la muestra objetivo.
Después de la reflexión desde la muestra objetivo 8, el haz reflejado es colimado por el segundo sistema óptico 24, pasa a través de los medios de rotación 22 y es enfocado por el primer sistema óptico 20 en la entrada de la porción distal 6b de la guía de ondas.
El medio de rotación 22 comprende un rotador de Faraday. Para las aplicaciones médicas, este rotador está miniaturizado.
Esto compensa los efectos de la birrefringencia de la guía de ondas 6. Para ello, es conveniente girar las dos componentes polarimétricas ortogonales Ehi y E±I del haz incidente que sale de la guía de ondas 6, por un ángulo de 45 grados en un sentido de giro determinado para obtener dos componentes polarimétricas señaladas EnIR y E±IR. En esta descripción, el sentido de giro se define con respecto a un marco de referencia fijo de laboratorio.
Tras la reflexión del haz incidente de la muestra objetivo 8, el rotador de Faraday es capaz de girar dos componentes polarimétricas ortogonales del haz reflejado referenciado Ehr y E±R por un ángulo de 45 grados en la misma dirección de rotación para obtener dos componentes polarimétricas ortogonales referenciadas Ehrr y E±RR. Como la muestra objetivo 8 ha cambiado la polarización del haz incidente, las componentes polarimétricas Ehir y E±IR del haz incidente aguas abajo de los medios de rotación 22 son diferentes de las componentes polarimétricas Ehr y E±R del haz reflejado aguas arriba de los medios de rotación 24. El término aguas abajo se define considerando la dirección del haz incidente. El término aguas arriba se define considerando la dirección del haz reflejado.
La guía de ondas 6 está adaptada para guiar el haz reflejado hacia el sistema de enfoque 18.
Durante el segundo paso por la guía de ondas 6, las componentes polarimétricas Ehrr y E±RR del rotador 22 son modificados de nuevo por la guía de ondas 6 y por los medios de variación 19 de la misma manera o al menos de manera similar a las modificaciones causadas durante el trayecto hacia la muestra objetivo 8.
El dispositivo de determinación 2 comprende además un cubo divisor de polarización 26 y dos fotodetectores 28, 30 conectados a los medios de cálculo 9.
El cubo 26 está conformado para separar una componente polarimétrica Ehf orientada en la dirección x predefinida, es decir, en la dirección en la que la fuente de luz 4 ha polarizado el haz incidente, y una componente polarimétrica E±F ortogonal a ella.
La componente polarimétrica paralela Ehf y la componente polarimétrica ortogonal E±F del haz reflejado se dirigen al fotodetector 28, y al fotodetector 30 respectivamente. Los fotodetectores 28, 30 suministran cada uno una fotocorriente, en lo sucesivo denominada señal eléctrica, a los medios informáticos 9.
Las componentes polarimétricas Ehf y E±F varían en el tiempo debido a las variaciones de polarización generadas por los medios de variación 19. Un ejemplo de la variación de la componente polarimétrica paralela Ehf se muestra en la Figura 2 para una muestra objetivo con un desplazamiento de fase de 90 grados entre sus ejes propios.
Según la invención, los medios de cálculo 9 están adaptados para seleccionar el valor máximo de la señal eléctrica representativa de la componente polarimétrica paralela Ehf y el valor correspondiente de la señal eléctrica representativa de la componente polarimétrica perpendicular E±F, es decir, el valor medido en el mismo momento o, en otras palabras, el valor mínimo del mismo.
Los medios de cálculo 9 también están adaptados para seleccionar el valor mínimo de la señal eléctrica representativa de la componente polarimétrica paralela Ehf y el valor correspondiente de la señal eléctrica representativa de la componente polarimétrica perpendicular E±F, es decir, el valor medido en el mismo momento, o en otras palabras, el valor máximo del mismo.
En el ejemplo mostrado en la Figura 2, la componente polarimétrica paralela máxima es la Eii3F El medio de cálculo 9 está adaptado para calcular el grado de polarización (DOP) del haz desde el punto de medición de la muestra objetivo a partir de la siguiente fórmula: DOP = 1-2K donde K = Piimin/(P±max+Piimin) En la que:
- Pllmin es la potencia mínima obtenida del valor mínimo de la señal eléctrica seleccionada por los medios de cálculo 9. Es representativa de la componente polarimétrica paralela E||F del campo eléctrico. P±max es la potencia representativa de la componente polarimétrica perpendicular E±F del campo eléctrico medido al mismo tiempo.
- (P±max Pllmin) es la potencia total recuperada por los fotodetectores 28 y 30. Esta potencia es invariable de una medición a otra.
Así, si Pnm¡n = 0 entonces DOP=1 lo que indica que la muestra objetivo es no despolarizante; si Piimin = P±max entonces DOP=0, lo que indica que la muestra objetivo está totalmente despolarizada. Los medios de cálculo 9 también están adaptados para calcular el desplazamiento de fase 0 introducido entre los ejes propios de la muestra objetivo a partir de la siguiente fórmula:
En la que:
- Pllmax es la potencia máxima obtenida del valor máximo de la señal eléctrica seleccionada por los medios de cálculo 9. Es representativa de la componente polarimétrica paralela E||F del campo eléctrico.
- P±min es la potencia representativa de la componente polarimétrica perpendicular E±F del campo eléctrico medido al mismo tiempo.
Alternativamente, el medio de cálculo 9 está adaptado para seleccionar el valor medio de la señal eléctrica representativa de la componente polarimétrica paralela E«F y el valor correspondiente de la señal eléctrica representativa de la componente polarimétrica perpendicular E±F medidos al mismo tiempo. En este caso, los medios de cálculo 9 están adaptados para calcular el desfase asociado al punto de medición de la muestra objetivo cuando no se despolariza, a partir de la siguiente fórmula:
6 f ( x ) COn X P|| media ' {P i media "F P!| media )
En la que:
- f es una función continuamente creciente entre 0 y 180° cuando x varía de 0 a 1.
- P|| media es la potencia media obtenida del promedio de varias mediciones de la señal eléctrica representativa de la componente polarimétrica paralela E||F asociado a un punto determinado del objetivo.
- (P±media Pllmedia) es la potencia media recuperada por los fotodetectores 28 y 30 en un intervalo de tiempo predefinido.
La figura 3 muestra un generador de imágenes polarimétricas 32 según una primera realización de la invención. El generador de imágenes 32 está formado por un dispositivo de determinación de la información de polarización 2, como se ha descrito anteriormente, equipado con una unidad de construcción de imágenes polarimétricas 34 y un sistema de exploración 36.
La unidad de construcción 34 está adaptada para recibir valores de grado de polarización del haz y valores de desplazamiento de fase de una pluralidad de puntos de medición de la muestra objetivo 8 y para construir dos imágenes polarimétricas a partir de ellos. Cada nivel de gris o crominancia de un píxel de la primera imagen representa el grado de polarización asociado a un punto de medición en la muestra objetivo. Cada nivel de gris o crominancia de un píxel de la segunda imagen representa el desplazamiento de fase en un punto de medición de la muestra objetivo.
Para ello, la unidad de construcción de imágenes 34 se sincroniza con el sistema de escaneo 36.
El sistema de exploración 36 está adaptado para dirigir el haz incidente a una pluralidad de puntos de medición en la muestra objetivo 8.
Se dispone aguas abajo de la guía de ondas 6 considerando la dirección de desplazamiento del haz incidente. En particular, está dispuesto entre el extremo distal 6b de la guía de ondas y el primer sistema óptico 20.
Consiste, por ejemplo, en dos espejos oscilantes, uno a lo largo de un eje vertical y el otro a lo largo de un eje horizontal, a una frecuencia correspondiente a la frecuencia de construcción de una imagen por la unidad 34. Está conectado a la unidad de construcción 34 mediante un cable eléctrico 38.
La figura 4 muestra un generador de imágenes polarimétricas 32 según una segunda realización de la invención. Es similar al generador de imágenes que se muestra en la figura 3.
Sin embargo, la guía de ondas 6 se sustituye por varias guías de ondas 40, o por una fibra óptica multinúcleo, y el sistema de exploración 36 se dispone aguas arriba de las guías de ondas considerando la dirección del haz incidente. El sistema de barrido 36 está adaptado para dirigir el haz incidente por turnos a cada guía de ondas, de modo que el haz ilumine sucesivamente una pluralidad de puntos de medición en la muestra objetivo 8. En la recepción, el sistema de exploración procesa el haz reflejado de forma secuencial. La unidad de construcción 34 está sincronizada con el sistema de exploración 36, de modo que a cada información de polarización calculada por la unidad de cálculo 9 se le puede asignar una posición correspondiente en la muestra objetivo 8.
La figura 5 muestra un generador de imágenes polarimétricas 32 no cubierto por las reivindicaciones. Es similar al generador de imágenes que se muestra en la figura 4. Sin embargo, los medios 19 para variar la birrefringencia se sustituyen por medios 42 para variar la polarización montados entre el cubo 16 y el sistema de exploración 36. Los medios 42 para variar la polarización están constituidos, por ejemplo, por un codificador de polarización o una disposición de palas de fase controlada por la unidad de cálculo 9.
Los medios 42 para variar la polarización también pueden utilizarse (en lugar de los medios 19 para variar la birrefringencia) en el dispositivo de determinación mostrado en la figura 1, así como en los generadores de imágenes mostrados en las figuras 2 a 4.
La figura 6 muestra un generador de imágenes polarimétricas 32 según una cuarta realización de la invención. Es similar al generador de imágenes que se muestra en la figura 5. Sin embargo, la fuente de luz monocromática se ha sustituido por una fuente policromática 44 y se han eliminado los medios para variar la polarización 42. La fuente policromática es, por ejemplo, un diodo superluminiscente. Como la birrefringencia de las guías de ondas varía en función de la longitud de onda del haz que las atraviesa, la variación de la polarización conseguida anteriormente por los medios de variación 19 o 42, es aquí inducida por el paso a través de las guías de ondas de un haz de amplio espectro.
En este caso, los medios de cálculo 9 están adaptados para seleccionar el valor máximo y mínimo de la señal eléctrica representativa de la componente polarimétrica paralela Ehf entre los componentes del campo eléctrico que tienen diferentes longitudes de onda. El valor de la componente polarimétrica perpendicular E±F con la misma longitud de onda se selecciona para calcular el grado de polarización y el desplazamiento de fase.
La invención también se refiere a un procedimiento de determinación de la información de polarización ilustrado en la figura 7. El proceso comienza con una etapa 46 de emisión de un haz de luz polarizada incidente rectilíneamente. En una etapa 48, el haz incidente es guiado al punto de medición de la muestra objetivo utilizando la guía de ondas 6.
En una etapa 50, dos componentes polarimétricas ortogonales del haz incidente son rotadas a través de un ángulo de 45 grados por el rotador Faraday 22.
En una etapa 52, el haz incidente se refleja de vuelta al punto de medición de la muestra objetivo.
En una etapa 54, dos componentes polarimétricas ortogonales del haz reflejado se rotan a través de un ángulo de 45 grados. A continuación, el sistema óptico 20 inyecta el haz reflejado en la guía de ondas 6.
En una etapa 56, el haz reflejado es guiado a la unidad de cálculo 9 por la misma guía de ondas 6.
Finalmente, en una etapa 58, la información de polarización del punto de medición de la muestra objetivo se calcula a partir del haz reflejado recuperado a la salida de la guía de ondas 6.
El desplazamiento de fase proporciona, por ejemplo, información sobre la birrefringencia de la muestra objetivo, mientras que el grado de polarización proporciona información sobre su capacidad para despolarizar la luz.
Alternativamente, el dispositivo de determinación 2 en el que el generador de imágenes polarimétricas 32 comprende un primer rotador dispuesto sólo en la trayectoria del haz incidente entre la porción distal 6b y la muestra objetivo 8, y un segundo rotador dispuesto sólo en la trayectoria del haz reflejado entre la porción distal 6b y la muestra objetivo 8. El primer rotador es adecuado para girar las componentes polarimétricas del haz en un ángulo a. El segundo rotador es adecuado para girar las componentes polarimétricas a través de un ángulo de 90- a grados; siendo a entre 0 y 90 grados.
En este caso, el haz incidente no es perpendicular a la superficie de la muestra objetivo.
Claims (11)
1. Dispositivo (2) de determinación de al menos una información de polarización de un punto de medición de una muestra objetivo (8), comprendiendo el dispositivo (2):
- una fuente de luz (4; 44) capaz de emitir un haz de luz polarizada rectilíneamente en una dirección predefinida, estando el haz de luz destinado a ser reflejado por el punto de medición de la muestra objetivo (8);
- medios para detectar (28, 30) y calcular (9) la información de polarización del punto de medición a partir del haz reflejado por la muestra objetivo (8);
- al menos una guía de ondas (6; 40) capaz de guiar el haz incidente hacia la muestra objetivo (8), y el haz reflejado hacia los medios de cálculo (9); siendo la guía de ondas (6; 40) una fibra óptica monomodo en la o en cada una de las longitudes de onda del haz emitido por la fuente de luz (4; 44) caracterizado porque comprende además:
- medios de rotación de la polarización (22) que comprenden un rotador de Faraday, apropiado para rotar dos
componentes polarimétricas ortogonales ( 4 ^ 1 ) del haz incidente después de su paso por la guía de ondas (6; 40) y dos componentes polarimétricas ortogonales (eLe
11 T) del haz reflejado antes de su paso por la guía de ondas (6; 40), a fin de compensar el efecto de la birrefringencia de la guía de ondas (6; 40); y
- medios (19 ; 44) para variar la polarización del haz incidente y del haz reflejado, que tienen la forma de medios (19) para variar la birrefringencia de la guía de ondas montados en la guía de ondas, para los que la fuente de luz (4) es monocromática y que están adaptados para modificar en el tiempo y de manera idéntica las componentes polarimétricas ortogonales ^ II’ del haz incidente tras el paso por la guía de ondas y las 7 F ¡?F
componentes ortogonales { E " L E i ) de la polarización del haz reflejado tras el paso por la guía de ondas, o que son proporcionados por la fuente de luz en forma de fuente de luz policromática (44), formando entonces la dependencia cromática de la birrefringencia de la guía de ondas dichos medios para variar la polarización del haz incidente y del haz reflejado, siendo los medios (19 ; 44) para variar la polarización del haz incidente y del haz reflejado, tales que se puede calcular la información de polarización del punto de medición a partir de las mediciones para cada polarización del haz incidente.
2. Dispositivo (2) según la reivindicación 1, en el que los medios de rotación (22) están adaptados para hacer girar dichas componentes polarimétricas (Ehi ; E±I) del haz incidente y dichas componentes polarimétricas (Ehr ; E±R) del haz reflejado, en el mismo sentido de giro.
3. Dispositivo (2) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que los medios de rotación (22) comprenden un único rotador de Faraday adaptado para hacer girar dichas componentes polarimétricas (Ehi ; E±I) del haz incidente y dichas componentes polarimétricas (Ehr ; E±R) del haz reflejado en un ángulo de 45 grados.
4. Dispositivo (2) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que los medios de rotación (22) comprenden al menos dos rotadores de Faraday adecuados para hacer girar dichas componentes polarimétricas (Ey1; E±I) del haz incidente y dichas componentes polarimétricas (Ehr ; E±R) del haz reflejado, uno con un ángulo de a grados, el otro con un ángulo de 90- a grados; siendo a un número comprendido entre 0 y 90 grados.
5. Dispositivo (2) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la guía de ondas (6; 40) tiene un extremo proximal (6a; 40a) destinado a ser dispuesto en el lado de la fuente de luz (4; 44), y un extremo distal (6b; 40b) destinado a ser dispuesto en el lado de la muestra objetivo (8), estando los medios de rotación (22) dispuestos entre la muestra objetivo (8) y el extremo distal (6b; 40b) de la guía de ondas (6; 40).
6. Dispositivo (2) según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende:
- medios de medición del haz reflejado (26, 28, 30) adaptados para proporcionar una señal eléctrica representativa de la componente polarimétrica del haz reflejado (E«RR) orientada según la dirección predefinida, denominada señal paralela, y una señal eléctrica representativa de la componente polarimétrica perpendicular (E±RR) a la misma, denominada señal ortogonal; y en el que los medios de cálculo (9) comprenden:
- medios para seleccionar un valor de la señal paralela, variando la señal paralela con el tiempo o en función de la longitud de onda; y
- medios para medir la información de polarización del punto de medición de la muestra objetivo (8) a partir de la señal paralela seleccionada y de la señal ortogonal medida al mismo tiempo o de la señal ortogonal con la misma longitud de onda.
7. Dispositivo (2) según la reivindicación 6, en el que el valor de la señal paralela seleccionada es el valor mínimo de la misma, o el valor máximo de la misma o el valor medio de la misma.
8. Generador de imágenes polarimétricas (32) adaptado para generar una imagen polarimétrica de una muestra objetivo (8), comprendiendo el generador de imágenes:
- un dispositivo (2) para determinar la información de polarización según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, siendo dicho dispositivo (2) adecuado para determinar varias informaciones de polarización;
- una unidad (34) para construir una imagen polarimétrica representativa de la información de polarización de los puntos de medición de la muestra objetivo (8), representando cada característica de un píxel de la imagen la información de polarización de un punto de medición de la muestra objetivo (8).
9. Generador de imágenes polarimétricas (32) según la reivindicación 8, que comprende una pluralidad de guías de ondas (40) y un sistema de exploración (36) dispuesto aguas arriba de dichas guías de ondas (40) con respecto a la dirección del haz incidente, estando el sistema de exploración (36) adaptado para dirigir el haz incidente a una pluralidad de puntos de medición de la muestra objetivo (8), estando el sistema de exploración (36) controlado por la unidad de construcción de imágenes (34) y sincronizado con ella.
10. Generador de imágenes polarimétricas según la reivindicación 8, que comprende una sola guía de ondas (6) y un sistema de barrido (36) dispuesto aguas abajo de la guía de ondas (6) con respecto a la dirección del haz incidente, estando el sistema de barrido (36) adaptado para dirigir el haz incidente a una pluralidad de puntos de medición de la muestra objetivo (8), estando el sistema de barrido (36) controlado por la unidad de construcción de imágenes (34) y sincronizado con ella.
11. Procedimiento de determinación de al menos una información sobre la polarización en un punto de medición de una muestra objetivo (8), comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:
- emisión (46) de un haz de luz polarizada incidente rectilíneamente en una dirección predefinida;
- guiado (48) del haz incidente hacia el punto de medición de la muestra objetivo (8) mediante una guía de ondas (6; 40), siendo la guía (6; 40) una fibra monomodo en la o en cada longitud de onda del haz incidente; - rotación (50) de dos componentes polarimétricas ortogonales del haz incidente después de pasar por la guía de ondas (6; 40) para compensar el efecto de birrefringencia de la guía de ondas (6, 40) con medios de rotación de la polarización (22) que comprenden un rotador de Faraday;
- reflexión (52) del haz incidente en el punto de medición de la muestra objetivo (8);
- rotación (54) de dos componentes polarimétricas ortogonales del haz reflejado antes de pasar por la guía de ondas (6; 40) para compensar el efecto de birrefringencia de la guía de ondas (6; 40) con dichos medios de rotación de la polarización (22);
- guiado (56) del haz reflejado hacia una unidad de cálculo (9) por la misma guía de ondas (6; 40);
- variación de la polarización del haz incidente y del haz reflejado con medios para variar la polarización del haz incidente y del haz reflejado, que se presentan en forma de medios de variación de la birrefringencia de la guía de ondas (19) montados en la guía de ondas para los que la fuente de luz (4) es monocromática y que están adaptados para hacer variar en el tiempo y de manera idéntica las componentes polarimétricas ortogonales (El ,E [) (E«, E l) 1 del haz incidente tras el paso por la guía de ondas y las componentes ortogonales 1 de la polarización del haz reflejado tras el paso por la guía de ondas, o que son proporcionados por la fuente de luz en forma de fuente de luz policromática (44), formando entonces la dependencia cromática de la birrefringencia de la guía de ondas los medios para variar la polarización del haz incidente y del haz reflejado;
- detección del haz reflejado para cada polarización del haz incidente y cálculo (58) de la información de polarización del punto de medición de la muestra objetivo (8) a partir del haz reflejado recuperado a la salida de la guía de ondas (6; 40), a partir de las mediciones obtenidas para cada polarización del haz incidente
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