FR2791473A1 - OPTOELECTRONIC DEVICE PROTECTED AGAINST DETECTION BY A COLLIMATED LIGHT BEAM. - Google Patents

OPTOELECTRONIC DEVICE PROTECTED AGAINST DETECTION BY A COLLIMATED LIGHT BEAM. Download PDF

Info

Publication number
FR2791473A1
FR2791473A1 FR9903615A FR9903615A FR2791473A1 FR 2791473 A1 FR2791473 A1 FR 2791473A1 FR 9903615 A FR9903615 A FR 9903615A FR 9903615 A FR9903615 A FR 9903615A FR 2791473 A1 FR2791473 A1 FR 2791473A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
light
solid angle
diffusion
opening
rough
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9903615A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2791473B1 (en
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Original Assignee
Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA filed Critical Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority to FR9903615A priority Critical patent/FR2791473B1/en
Priority to PCT/FR2000/000602 priority patent/WO2000057487A1/en
Priority to AU32964/00A priority patent/AU3296400A/en
Publication of FR2791473A1 publication Critical patent/FR2791473A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2791473B1 publication Critical patent/FR2791473B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/495Counter-measures or counter-counter-measures using electronic or electro-optical means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0284Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in reflection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/33Transforming infrared radiation

Abstract

The invention concerns an optoelectronic device comprising at least a detector (10) with a light-sensitive surface (12) and optical means (14) focusing light on said surface, said surface (12) being made rough and diffusing at least part of the light it receives at a solid angle of diffusion (20) which is greater that the solid angle of aperture (22) of the optical means (14). The invention enables to protect the optoelectronic devices against detection by a laser beam.

Description

Dispositif opto-électronique prémuni contre les détections par un faisceauOpto-electronic device protected against detection by a beam

lumineux collimatébright collimated

L'invention concerne un dispositif opto-  The invention relates to an opto-device

électronique prémuni contre les détections par un faisceau lumineux collimaté, tel notamment qu'un  electronics protected against detections by a collimated light beam, such as in particular a

faisceau laser.laser beam.

Les dispositifs opto-électroniques embarqués (caméras, détecteurs d'alerte laser,...) qui comprennent des moyens optiques de focalisation de la lumière entrante sur des photodétecteurs, ont une surface équivalente laser importante et sont facilement repérables par des lidars fonctionnant dans le spectre visible ou dans l'infrarouge en raison de l'effet "oeil de chat": selon cet effet, une onde plane incidente focalisée sur un photodétecteur est renvoyée exactement dans la direction d'incidence par réflexion spéculaire sur le photodétecteur, le flux lumineux réfléchi étant suffisant pour rendre le dispositif aisément  The on-board opto-electronic devices (cameras, laser alert detectors, etc.) which include optical means for focusing the incoming light on photodetectors, have a significant laser equivalent surface area and are easily identifiable by lidars operating in the visible spectrum or in the infrared due to the "cat eye" effect: according to this effect, an incident plane wave focused on a photodetector is returned exactly in the direction of incidence by specular reflection on the photodetector, the luminous flux thoughtful enough to make the device easily

repérable par une détection active monostatique.  can be identified by active monostatic detection.

On a donc cherché à augmenter la furtivité de ces dispositifs et à assurer leur non-détectabilité sur une bande de fréquences aussi large que possible, en minimisant leur surface équivalente laser. Les moyens actuellement utilisés dans ce but comprennent des masques antisymétriques de pupille, ou des réseaux de diffraction formés sur les surfaces sensibles des détecteurs, ou la défocalisation des détecteurs ou leur inclinaison par rapport à la  We have therefore sought to increase the stealth of these devices and to ensure their non-detectability over as wide a frequency band as possible, while minimizing their laser equivalent surface area. The means currently used for this purpose include antisymmetric pupil masks, or diffraction gratings formed on the sensitive surfaces of the detectors, or the defocusing of the detectors or their inclination relative to the

direction d'incidence du faisceau de détection.  direction of incidence of the detection beam.

Toutefois, ces moyens connus ne donnent pas satisfaction et ne résolvent pas dans de bonnes conditions le problème de la furtivité des dispositifs opto-électroniques du type précité, pour  However, these known means are not satisfactory and do not resolve the problem of stealth of optoelectronic devices of the aforementioned type under good conditions, for

les raisons indiquées ci-dessous.the reasons given below.

Les masques de pupille sont des masques antisymétriques de demi-pupille qui bloquent systématiquement les rayons sortant de l'optique. Ces masques ne sont totalement efficaces que sur l'axe optique et laissent ressortir jusqu'à 35 % du flux entrant en dehors de l'axe, selon le type de masque et la position dans le champ. De plus, ils bloquent 50 % du flux entrant et dégradent la fonction de transfert de modulation du dispositif à protéger. Par contre, leurs performances ne dépendent sensiblement  Pupil masks are anti-asymmetric half-pupil masks which systematically block the rays exiting the optics. These masks are only fully effective on the optical axis and show up to 35% of the incoming flux outside the axis, depending on the type of mask and the position in the field. In addition, they block 50% of the incoming flow and degrade the modulation transfer function of the device to be protected. However, their performance does not significantly depend

pas de la longueur d'onde des faisceaux de détection.  the wavelength of the detection beams.

Les réseaux de diffraction formés sur les surfaces photo-sensibles des détecteurs ont pour but de diffracter l'énergie incidente en dehors de l'ouverture de l'optique associée. Toutefois, ces réseaux doivent être optimisés par simulation numérique pour la longueur d'onde centrale du faisceau de détection et leur réalisation se fait par dépôt de couches minces. Les facteurs de réduction de la surface équivalente laser attendus sont de l'ordre de 10 à 40 pour la longueur d'onde centrale et les largeurs de bande d'efficacité sont limitées par les performances des réseaux et ne permettent pas de  The purpose of the diffraction gratings formed on the photo-sensitive surfaces of the detectors is to diffract the incident energy outside the opening of the associated optics. However, these networks must be optimized by digital simulation for the central wavelength of the detection beam and their realization is done by depositing thin layers. The expected factors of reduction of the laser equivalent surface are of the order of 10 to 40 for the central wavelength and the bandwidths of efficiency are limited by the performance of the networks and do not allow

couvrir toute une bande de fréquences de détection.  cover an entire detection frequency band.

La défocalisation des détecteurs a pour effet de faire diverger l'onde rétro-diffractée en sortie de l'optique. Elle entraîne toutefois une dégradation des performances qui est totalement inacceptable pour une caméra, une correction de la dégradation d'image  The defocusing of the detectors has the effect of causing the back-diffracted wave to exit the optics. However, it results in a degradation of performance which is totally unacceptable for a camera, a correction of image degradation

par calcul en temps réel n'étant pas possible.  by real time calculation not possible.

Quant à l'inclinaison d'un détecteur sur l'axe optique, elle doit être suffisamment importante pour renvoyer les rayons lumineux en dehors du dernier élément du système optique. Plus l'ouverture numérique est faible et plus l'inclinaison du détecteur doit être grande, ce qui n'est pas  As for the inclination of a detector on the optical axis, it must be large enough to return the light rays outside the last element of the optical system. The lower the numerical aperture, the greater the inclination of the detector, which is not

acceptable pour des imageurs.acceptable for imagers.

L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, économique et très efficace au problème de la réduction des surfaces équivalentes  The object of the invention is in particular to provide a simple, economical and very effective solution to the problem of reducing equivalent areas

laser et de la furtivité des dispositifs opto-  laser and stealth opto- devices

électroniques du type précité.electronic devices of the aforementioned type.

Elle propose, à cet effet un dispositif opto-  To this end, it offers an opto-

électronique prémuni contre les détections par un faisceau lumineux collimaté, en particulier par un faisceau laser, le dispositif comprenant au moins une surface photosensible et des moyens optiques qui reçoivent et focalisent la lumière sur cette surface selon un angle solide d'ouverture, caractérisé en ce que ladite surface est rugueuse et diffuse au moins une partie de la lumière qu'elle reçoit, selon un angle solide de diffusion supérieur à l'angle solide d'ouverture, cette diffusion se produisant pour une bande de fréquences de détection couvrant au moins  electronics protected against detection by a collimated light beam, in particular by a laser beam, the device comprising at least one photosensitive surface and optical means which receive and focus light on this surface at a solid angle of opening, characterized in that that said surface is rough and diffuses at least part of the light which it receives, according to a solid angle of scattering greater than the solid angle of opening, this scattering occurring for a detection frequency band covering at least

une octave.an octave.

L'invention tire parti de la diffusion de la lumière par une surface rugueuse et de la différence des angles solides d'ouverture et de diffusion pour réduire la signature équivalente laser des dispositifs opto-électroniques précités de façon très importante sur une bande de fréquences relativement large. De façon générale, la réduction de la surface équivalente laser selon l'invention est environ dix fois supérieure à celle que l'on obtient avec un réseau de diffraction au centre du champ, elle ne diminue pas dans le champ et la largeur de bande d'efficacité est également supérieure, la protection restant efficace sur l'intégralité de chacune des bandes de détection (spectre visible et bandes II et  The invention takes advantage of the scattering of light by a rough surface and the difference in the solid angles of opening and scattering to reduce the laser equivalent signature of the aforementioned opto-electronic devices very significantly over a relatively frequency band. large. In general, the reduction in the laser equivalent surface according to the invention is approximately ten times greater than that obtained with a diffraction grating in the center of the field, it does not decrease in the field and the bandwidth d efficiency is also higher, the protection remaining effective over all of the detection bands (visible spectrum and bands II and

III de l'infrarouge).III of infrared).

Avantageusement, ladite surface rugueuse est globalement sensiblement plane, c'est-à-dire non incurvée, et l'angle solide de diffusion est sensiblement égal à 2t stéradians. Le rapport de l'énergie lumineuse qui est renvoyée par cette surface rugueuse dans la direction du faisceau incident de détection et de l'énergie qui serait réfléchie dans cette direction par une surface semblable non rugueuse est sensiblement égal au rapport des angles solides d'ouverture et de  Advantageously, said rough surface is generally substantially flat, that is to say not curved, and the solid angle of diffusion is substantially equal to 2 t steradians. The ratio of the light energy which is returned by this rough surface in the direction of the incident detection beam and the energy which would be reflected in this direction by a similar non-rough surface is substantially equal to the ratio of the solid aperture angles and of

diffusion dans le cas d'une diffusion isotrope.  diffusion in the case of an isotropic diffusion.

Quand l'angle solide de diffusion est égal à 2n Sr, ce rapport est très faible et le facteur de réduction de la surface équivalente laser est très important: il est de 170 dans un exemple de  When the solid scattering angle is equal to 2n Sr, this ratio is very small and the reduction factor of the laser equivalent surface is very important: it is 170 in an example of

réalisation décrit en détail dans ce qui suit.  realization described in detail in the following.

La couche superficielle photosensible d'un détecteur classique a en général une épaisseur faible, du même ordre de grandeur que l'amplitude de la rugosité à former, de sorte qu'il ne serait pas possible d'attaquer chimiquement ou mécaniquement cette couche superficielle pour la rendre rugueuse sans détruire du même coup les propriétés de  The photosensitive surface layer of a conventional detector generally has a low thickness, of the same order of magnitude as the amplitude of the roughness to be formed, so that it would not be possible to attack this surface layer chemically or mechanically. make it rough without destroying the properties of

photodétection de cette couche superficielle.  photodetection of this surface layer.

L'invention prévoit donc de déposer, à la surface d'un détecteur préexistant, une couche mince de matière photosensible, qui est ensuite rendue rugueuse. En variante, l'invention propose également de fabriquer des détecteurs avec une couche superficielle plus épaisse de matière photosensible, à laquelle on donne ensuite une rugosité appropriée aux longueurs d'onde à diffuser, tout en conservant une épaisseur de matière suffisante pour assurer la détectivité. Cette rugosité de la couche photosensible peut être obtenue par photosensibilisation de la matière, par exemple par exposition à un flux lumineux à travers un masque de speckle (granularité), puis par  The invention therefore provides for depositing, on the surface of a pre-existing detector, a thin layer of photosensitive material, which is then made rough. Alternatively, the invention also proposes to manufacture detectors with a thicker surface layer of photosensitive material, to which a roughness suitable for the wavelengths to be diffused is then given, while retaining a thickness of material sufficient to ensure detectivity. . This roughness of the photosensitive layer can be obtained by photosensitization of the material, for example by exposure to a light flux through a speckle mask (granularity), then by

attaque chimique ou ionique.chemical or ionic attack.

En variante, cette rugosité peut être obtenue  As a variant, this roughness can be obtained

par dépolissage mécanique ou chimique.  by mechanical or chemical etching.

Les caractéristiques de rugosité de la surface du détecteur selon l'invention sont définies par des paramètres statistiques tels que la rugosité quadratique moyenne et la fonction de corrélation, la rugosité quadratique moyenne étant supérieure ou égale à environ 1/5 de la longueur d'onde centrale de la bande de longueurs d'onde à diffuser, la longueur de corrélation étant du même ordre de grandeur (la longueur de corrélation étant la longueur pour laquelle la fonction de corrélation a une valeur  The roughness characteristics of the surface of the detector according to the invention are defined by statistical parameters such as the mean squared roughness and the correlation function, the mean squared roughness being greater than or equal to about 1/5 of the wavelength center of the wavelength band to be diffused, the correlation length being of the same order of magnitude (the correlation length being the length for which the correlation function has a value

égale à sa valeur en zéro divisée par e).  equal to its value in zero divided by e).

De façon générale, l'invention permet de réduire efficacement et simplement les risques de détection des dispositifs opto- électroniques, la réduction de leurs surfaces équivalentes laser étant très importante (de l'ordre de 170 dans l'exemple précité). Cette réduction de surface équivalente laser est large bande, efficace dans tout le champ et d'autant plus efficace que l'ouverture numérique de l'optique de focalisation est grande. Elle s'applique à tous les dispositifs opto-électroniques vulnérables par effet "oeil de chat", qu'ils soient du type monodétecteur ou qu'ils comprennent une pluralité de  In general, the invention makes it possible to effectively and simply reduce the risks of detection of optoelectronic devices, the reduction of their laser equivalent surfaces being very significant (of the order of 170 in the aforementioned example). This reduction in laser equivalent surface area is broadband, effective throughout the field and all the more effective when the numerical aperture of the focusing optics is large. It applies to all opto-electronic devices vulnerable by the "cat's eye" effect, whether they are of the monodetector type or that they comprise a plurality of

détecteurs à agencement matriciel ou autre.  matrix or other arrangement detectors.

L'invention permet de conserver les performances de ces dispositifs et est applicable aux dispositifs existants par simple remplacement ou modification de leurs photodétecteurs, sans toutefois modifier la fonction de transfert de modulation optique. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la  The invention makes it possible to preserve the performance of these devices and is applicable to existing devices by simple replacement or modification of their photodetectors, without however modifying the optical modulation transfer function. The invention will be better understood and other characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly on reading the

description qui suit, faite à titre d'exemple en  description which follows, given by way of example in

référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique simplifiée d'un dispositif opto-électronique auquel l'invention est applicable; - la figure 2 illustre schématiquement le principe de la réduction de la surface équivalente  reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a simplified schematic view of an opto-electronic device to which the invention is applicable; - Figure 2 schematically illustrates the principle of reducing the equivalent area

laser d'un tel dispositif, selon l'invention.  laser of such a device according to the invention.

En figure 1, la référence 10 désigne un photodétecteur ou un ensemble plan de photodétecteurs dont la surface sensible 12 est placée au foyer d'une lentille 14 qui est ici la représentation schématique d'un système optique de formation d'une image d'une  In FIG. 1, the reference 10 designates a photodetector or a planar set of photodetectors whose sensitive surface 12 is placed at the focal point of a lens 14 which is here the schematic representation of an optical system for forming an image of a

zone observée sur la surface 12 du détecteur 10.  area observed on the surface 12 of the detector 10.

Quand un faisceau lumineux collimaté ou un faisceau laser est capté par la lentille 14 et focalisé sur la surface 12 du détecteur, les rayons entrants 16 sont réfléchis spéculairement sur la surface 12 du détecteur et ressortent collimatés dans la direction incidente comme indiqué en 18 (le système optique étant réglé sur l'infini). Le niveau de flux lumineux qui est ainsi renvoyé dans la direction incidente est suffisant pour rendre aisément repérable le dispositif constitué du détecteur 10 et de l'optique 14. C'est l'effet "oeil de chat" qu'il faut réduire le plus possible pour assurer la non-détectabilité des dispositifs opto-électroniques embarqués tels que les détecteurs d'alerte laser, les imageurs visibles et infrarouges, etc. L'invention propose pour cela de rendre rugueuse la surface 12 du détecteur 10, pour diffuser la lumière au lieu de la renvoyer dans la direction d'incidence. En figure 2, la référence 20 désigne l'angle solide de diffusion de la lumière par la surface 12, qui est égal à 2n Sr dans le cas de la diffusion par une surface plane, et la référence 22 désigne l'angle solide d'ouverture du système optique 14 ou angle solide de l'onde rentrante focalisée sur la surface  When a collimated light beam or a laser beam is picked up by the lens 14 and focused on the surface 12 of the detector, the incoming rays 16 are specularly reflected on the surface 12 of the detector and emerge collimated in the incident direction as indicated at 18 (the optical system being set to infinity). The level of luminous flux which is thus returned in the incident direction is sufficient to make the device made up of the detector 10 and of the optics easily identifiable. It is the "cat's eye" effect which must be reduced as much as possible. possible to ensure non-detectability of on-board opto-electronic devices such as laser alert detectors, visible and infrared imagers, etc. The invention therefore proposes to make the surface 12 of the detector 10 rough, to diffuse the light instead of returning it in the direction of incidence. In FIG. 2, the reference 20 designates the solid angle of scattering of light by the surface 12, which is equal to 2n Sr in the case of scattering by a planar surface, and the reference 22 designates the solid angle of opening of the optical system 14 or solid angle of the incoming wave focused on the surface

12 du détecteur.12 of the detector.

Si l'on considère que la diffusion de la lumière par la surface 12 est isotrope, c'est-à-dire homogène dans l'angle solide 20, le facteur de réduction de SEL (Surface Equivalente Laser) du détecteur 10 est sensiblement égal au rapport des angles solides de diffusion 20 et d'ouverture 22. Dans le cas d'une lentille convergente 14 ayant une ouverture de 4,4, ce qui correspond à un angle solide d'ouverture de 4,6. 10 -2Sr, le facteur de réduction de SEL est égal à -2  If we consider that the light scattering by the surface 12 is isotropic, that is to say homogeneous in the solid angle 20, the reduction factor of SEL (Laser Equivalent Surface) of the detector 10 is substantially equal to the ratio of the solid angles of diffusion 20 and of opening 22. In the case of a converging lens 14 having an opening of 4.4, which corresponds to a solid angle of opening of 4.6. 10 -2Sr, the reduction factor of SEL is equal to -2

27/4,6.10, soit environ 155.27 / 4.6.10, or approximately 155.

Des mesures expérimentales ont été effectuées sur une photodiode éclairée par un faisceau laser à travers une lentille d'un diamètre de 48 millimètres et ayant une ouverture de 4,4. Le flux réfléchi dans la direction d'incidence a été mesuré à une longueur d'onde de 633 nm avec un diamètre angulaire de détection de 44,6 microradians. Lors des mesures, on a d'abord éclairé par le faisceau laser la surface lisse ou polie de la photodiode, puis cette surface rendue rugueuse avec une rugosité quadratique moyenne  Experimental measurements were carried out on a photodiode illuminated by a laser beam through a lens with a diameter of 48 millimeters and having an opening of 4.4. The flux reflected in the direction of incidence was measured at a wavelength of 633 nm with an angular diameter of detection of 44.6 microradians. During the measurements, the smooth or polished surface of the photodiode was first illuminated by the laser beam, then this surface made rough with a mean square roughness

___ -..zu.4.. Q. I-___ - .. zu.4 .. Q. I-

de 1,1 im. La moyenne des mesures pour plusieurs points d'impact du faisceau laser sur la surface de la photodiode donne un facteur de réduction de SEL moyen égal à 170, ce qui est en bon accord avec la théorie (la valeur théorique calculée étant de 155). La rugosité de la surface 12 du détecteur est définie par des paramètres statistiques tels que sa valeur quadratique moyenne et la fonction de corrélation, comme indiqué ci-dessous: n2 - rugosité quadratique moyenne = [ z2 n i= fonction de corrélation Fj= zizi+j i o zi et zj sont les hauteurs des aspérités de  of 1.1 im. The average of the measurements for several points of impact of the laser beam on the surface of the photodiode gives an average reduction factor of SEL equal to 170, which is in good agreement with theory (the theoretical value calculated being 155). The roughness of the surface 12 of the detector is defined by statistical parameters such as its mean squared value and the correlation function, as indicated below: n2 - mean squared roughness = [z2 ni = correlation function Fj = zizi + jio zi and zj are the heights of the asperities of

la surface 12.the surface 12.

La surface 12 diffuse une lumière de longueur d'onde donnée si sa rugosité quadratique moyenne est supérieure ou égale à environ 1/5 de cette longueur d'onde. Une rugosité quadratique moyenne définie pour une longueur d'onde donnée permet de diffuser la lumière de façon optimale sur une bande de longueurs d'onde allant du quart environ de cette longueur d'onde donnée à quatre fois environ cette longueur d'onde. Le matériau semiconducteur qui forme la couche superficielle photosensible d'un détecteur peut être rendu rugueux soit par dépolissage mécanique ou chimique, soit par attaque chimique ou ionique après exposition à un flux lumineux à travers un masque de speckle. Quand cette couche de matière photosensible est assez mince et du même ordre de grandeur que la rugosité à former, l'invention prévoit d'abord de déposer une couche supplémentaire mince de matière photosensible, telle qu'une résine, sur la surface À, w.,, ,a12 ti rb,..;N,tY û d'un photodétecteur et ensuite de traiter cette couche supplémentaire comme indiqué ci-dessus pour la rendre rugueuse, sans entamer la surface préexistante  The surface 12 diffuses a light of given wavelength if its mean square roughness is greater than or equal to about 1/5 of this wavelength. A defined quadratic roughness for a given wavelength makes it possible to scatter light optimally over a band of wavelengths ranging from about a quarter of this given wavelength to about four times this wavelength. The semiconductor material which forms the photosensitive surface layer of a detector can be roughened either by mechanical or chemical etching, or by chemical or ionic attack after exposure to a luminous flux through a speckle mask. When this layer of photosensitive material is thin enough and of the same order of magnitude as the roughness to be formed, the invention first of all provides for depositing an additional thin layer of photosensitive material, such as a resin, on the surface λ, w . ,,, a12 ti rb, ..; N, tY û of a photodetector and then to treat this additional layer as indicated above to make it rough, without damaging the preexisting surface

du photodétecteur.of the photodetector.

- En variante, il est également prévu de fabriquer des photodétecteurs directement avec une couche superficielle plus épaisse de matière photosensible qui est ensuite rendue rugueuse de la façon précitée sans dégrader les propriétés requises de  - As a variant, it is also planned to manufacture photodetectors directly with a thicker surface layer of photosensitive material which is then roughened in the aforementioned manner without degrading the required properties of

photodétectivité.photodetectivity.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1 - Dispositif opto-électronique prémuni contre les détections par un faisceau lumineux collimaté, en -particulier par un faisceau laser, le dispositif comprenant au moins une surface photosensible (12) et des moyens optiques (14) qui focalisent la lumière sur cette surface selon un angle solide d'ouverture (22), caractérisé en ce que ladite surface (12) est rugueuse et diffuse au moins une partie de la lumière qu'elle reçoit selon un angle solide de diffusion (20) supérieur à l'angle solide d'ouverture (22), cette diffusion se produisant pour une bande de  1 - Opto-electronic device protected against detection by a collimated light beam, in particular by a laser beam, the device comprising at least one photosensitive surface (12) and optical means (14) which focus the light on this surface according to a solid angle of opening (22), characterized in that said surface (12) is rough and diffuses at least part of the light which it receives according to a solid angle of diffusion (20) greater than the solid angle d opening (22), this diffusion occurring for a band of fréquences couvrant au moins une octave.  frequencies covering at least one octave. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface (12) est globalement sensiblement plane et en ce que l'angle solide de diffusion (20) est sensiblement égal à 2n  2 - Device according to claim 1, characterized in that said surface (12) is generally substantially planar and in that the solid angle of diffusion (20) is substantially equal to 2n stéradians.steradians. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le rapport de l'énergie lumineuse réfléchie par ladite surface (12) dans la direction d'un faisceau incident et de l'énergie lumineuse qui serait réfléchie dans cette direction par une surface semblable non diffusante est sensiblement égal au rapport des angles solides  3 - Device according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of the light energy reflected by said surface (12) in the direction of an incident beam and the light energy which would be reflected in this direction by a similar non-diffusing surface is substantially equal to the ratio of solid angles d'ouverture (22) et de diffusion (20).  opening (22) and diffusion (20). 4 - Dispositif selon l'une des revendications  4 - Device according to one of claims précédentes, caractérisé en ce que ladite surface (12) a été rendue rugueuse par attaque chimique ou ionique, après exposition à un flux lumineux à  above, characterized in that said surface (12) has been roughened by chemical or ionic attack, after exposure to a luminous flux at travers un masque de speckle.through a speckle mask. - Dispositif selon l'une des revendications 1  - Device according to one of claims 1 à 3, caractérisé en ce que ladite surface (12) est rendue rugueuse par dépolissage mécanique ou chimique.  to 3, characterized in that said surface (12) is made rough by mechanical or chemical etching. 6 - Dispositif selon l'une des revendications  6 - Device according to one of claims précédentes, caractérisé en ce que ladite surface  previous, characterized in that said surface (12) est en matériau semiconducteur.  (12) is made of semiconductor material. 7 - Dispositif selon l'une des revendications  7 - Device according to one of claims précédentes, caractérisé en ce que ladite surface (12) est formée par une couche mince de matière photosensible qui a été déposée sur la surface d'un  previous, characterized in that said surface (12) is formed by a thin layer of photosensitive material which has been deposited on the surface of a détecteur préexistant et rendue ensuite rugueuse.  pre-existing detector and then roughened. 8 - Dispositif selon l'une des revendications  8 - Device according to one of claims précédentes, caractérisé en ce que la rugosité de ladite surface (12) est définie par des paramètres statistiques tels que sa valeur quadratique moyenne et la fonction de corrélation, ladite valeur quadratique moyenne étant supérieure ou égale à environ 1/5 de la longueur d'onde centrale de la  above, characterized in that the roughness of said surface (12) is defined by statistical parameters such as its mean square value and the correlation function, said mean square value being greater than or equal to about 1/5 of the length of central wave of the bande de longueurs d'onde à diffuser.  wavelength band to broadcast.
FR9903615A 1999-03-22 1999-03-22 OPTOELECTRONIC DEVICE PROTECTED AGAINST DETECTION BY A COLLIMATED LIGHT BEAM. Expired - Fee Related FR2791473B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9903615A FR2791473B1 (en) 1999-03-22 1999-03-22 OPTOELECTRONIC DEVICE PROTECTED AGAINST DETECTION BY A COLLIMATED LIGHT BEAM.
PCT/FR2000/000602 WO2000057487A1 (en) 1999-03-22 2000-03-10 Optoelectronic device protected against detection by a collimated light beam
AU32964/00A AU3296400A (en) 1999-03-22 2000-03-10 Optoelectronic device protected against detection by a collimated light beam

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9903615A FR2791473B1 (en) 1999-03-22 1999-03-22 OPTOELECTRONIC DEVICE PROTECTED AGAINST DETECTION BY A COLLIMATED LIGHT BEAM.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2791473A1 true FR2791473A1 (en) 2000-09-29
FR2791473B1 FR2791473B1 (en) 2001-12-07

Family

ID=9543542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9903615A Expired - Fee Related FR2791473B1 (en) 1999-03-22 1999-03-22 OPTOELECTRONIC DEVICE PROTECTED AGAINST DETECTION BY A COLLIMATED LIGHT BEAM.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU3296400A (en)
FR (1) FR2791473B1 (en)
WO (1) WO2000057487A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1431730A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-23 Etat Français représenté par le Délégué Général pour l'Armement Device having a perfectly known laser equivalent surface

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4013465A (en) * 1973-05-10 1977-03-22 Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Reducing the reflectance of surfaces to radiation
US4252843A (en) * 1977-02-18 1981-02-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for forming a microstructured transmission and reflectance modifying coating
EP0724299A2 (en) * 1995-01-27 1996-07-31 AT&T Corp. Article comprising a Si-based photodetector

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4013465A (en) * 1973-05-10 1977-03-22 Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Reducing the reflectance of surfaces to radiation
US4252843A (en) * 1977-02-18 1981-02-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for forming a microstructured transmission and reflectance modifying coating
EP0724299A2 (en) * 1995-01-27 1996-07-31 AT&T Corp. Article comprising a Si-based photodetector

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SARUSI G ET AL: "IMPROVED PERFORMANCE OF QUANTUM WELL INFRARED PHOTODETECTORS USING RANDOM SCATTERING OPTICAL COUPLING", APPLIED PHYSICS LETTERS,US,AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS. NEW YORK, vol. 64, no. 8, 21 February 1994 (1994-02-21), pages 960 - 962, XP000425903, ISSN: 0003-6951 *
ZHENG J P ET AL: "HIGHLY SENSITIVE PHOTODETECTOR USING POROUS SILICON", APPLIED PHYSICS LETTERS,US,AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS. NEW YORK, vol. 61, no. 4, 27 July 1992 (1992-07-27), pages 459 - 461, XP000576335, ISSN: 0003-6951 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1431730A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-23 Etat Français représenté par le Délégué Général pour l'Armement Device having a perfectly known laser equivalent surface
FR2849189A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-25 France Etat Armement PERFECTLY KNOWN LASER EQUIVALENT SURFACE DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
FR2791473B1 (en) 2001-12-07
AU3296400A (en) 2000-10-09
WO2000057487A1 (en) 2000-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2324377B1 (en) Nanostructured spectral filter, image sensor and manufacturing method
FR2551224A1 (en) EYE PROTECTION DEVICE, IN PARTICULAR AGAINST LASER RADIATION
FR2678409A1 (en) OPTICAL READING APPARATUS.
EP0007268B1 (en) Optical radiation source for producing a divergent radiation beam with a uniform angular aperture
FR2917846A1 (en) NETWORK TYPE LIGHT RECEPTION DEVICE AND LIGHT COLLECTION METHOD.
EP0021887B1 (en) Optoelectric detection device, particularly for laser radiation
EP2084503B1 (en) Integrated monolithic interference detection device
EP3924757A1 (en) Optical metasurfaces, and associated manufacturing methods and systems
EP0674775B1 (en) Telescope for infrared or visible imaging
EP3376613A1 (en) Lighting device having mobile scanning means and optical fibre
FR2791473A1 (en) OPTOELECTRONIC DEVICE PROTECTED AGAINST DETECTION BY A COLLIMATED LIGHT BEAM.
EP3936887B1 (en) Lidar coherent system with improved signal-to-noise ratio
FR3084158A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CHARACTERIZING OPTICAL FILTERS
EP4139657A1 (en) Device for distributing light based on diffraction gratings
WO2023194667A1 (en) Telescope with low re-emission towards the focal plane and optical emitting-receiving device comprising such a telescope
EP3913395B1 (en) Improved detector with deflecting elements for coherent imaging
EP0690295A1 (en) Optoelectronic camera of the spectral imager or spectral photometer type, light sensible elements and protection window for such a camera and method for carrying out such an arrangement
FR2845487A1 (en) Light collection system, especially for use with an optical spectrometer system has first and second mirrors that respectively collect the light emitted from the source and focus it on the second mirror and a detector
WO2024061843A1 (en) Optical microscope with resonator
EP4345446A1 (en) Device for multispectral imaging in reflection
WO1991018315A1 (en) Light source for image projector
FR3059156B1 (en) OPTICAL DETECTION MODULE
FR3110706A1 (en) Improved detection device and associated lidar system
WO2022129791A1 (en) Multispectral infrared photodetector
WO2022043460A1 (en) Optical focusing and collecting system

Legal Events

Date Code Title Description
CL Concession to grant licences
ST Notification of lapse

Effective date: 20101130