WO2007077312A2 - Procede et dispositif d'observation d'un objet. - Google Patents

Procede et dispositif d'observation d'un objet. Download PDF

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WO2007077312A2
WO2007077312A2 PCT/FR2006/002777 FR2006002777W WO2007077312A2 WO 2007077312 A2 WO2007077312 A2 WO 2007077312A2 FR 2006002777 W FR2006002777 W FR 2006002777W WO 2007077312 A2 WO2007077312 A2 WO 2007077312A2
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Claude Amra
Carole Deumie
Frederic Chazallet
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Shakti Sas
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21—Polarisation-affecting properties
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J4/00—Measuring polarisation of light
    • G01J4/04—Polarimeters using electric detection means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust

Definitions

  • the present invention relates to a method of observing an object and to a device for implementing this method.
  • the present invention relates to observation techniques for objects subject to ("illuminated” by) electromagnetic waves, in particular to waves whose wavelengths correspond to X - ray spectra up to the microwaves.
  • the applications of the invention relate in particular to optics, microelectronics, remote sensing, bio-photonics, biomedical, or imaging in a hostile or diffusing medium.
  • the electromagnetic sounding allows to scan remotely (non-contact) and non-destructively different types of objects or collections of random or deterministic, microscopic or macroscopic objects. This technique is used, for example, to digitize optronic scenes or to scan the oceans in the wireless domain.
  • the object of the invention is notably to propose a method and a device making it possible to obtain this result.
  • the invention particularly relates to a method and a device for observing an object in which a substantially monochromatic incident electromagnetic flux (FI) is transmitted and directed towards the object, in the form of a polarized plane wave.
  • FI substantially monochromatic incident electromagnetic flux
  • a method for analyzing and / or observing an object in a direction ( ⁇ , ⁇ ) of observation in which:
  • a substantially monochromatic incident electromagnetic wave in the form of a polarized plane wave is directed towards the object
  • an image of the object which may be one-off, resulting from the specular, diffused or diffracted electromagnetic wave (A ( ⁇ , ⁇ )) by at least one interface or volume of the object illuminated by the incident flow, in the direction of observation,
  • the wave path (A ( ⁇ , ⁇ )) is successively arranged between an (imaging) sensor and the observed object, an adjustable delay retarder and an analyzer whose orientation (in a plane) perpendicular to the flow path (A ( ⁇ , ⁇ ))) is adjustable, the delay ( ⁇ * ( ⁇ , ⁇ )) of the retarder and the orientation ( ⁇ ( ⁇ , ⁇ )) of the analyzer are adjusted to minimize - or even cancel - a portion g (A) of the wave (A ( ⁇ , ⁇ )) filtered by the retarder and the analyzer.
  • the retarder comprises a transparent (crystal or amorphous or fluid solid) medium whose refractive index (and the resulting delay) is modified by application of an electric field, a magnetic field, an electromagnetic wave or mechanical stress;
  • the retarder comprises a Pockels cell, a cell of
  • the retarder comprises two parallel half-wave plates whose mutual orientation (and the resulting delay) is adjustable;
  • this model comprises (and / or is based on) geometric data relating to interfaces and / or volume (s) of the object, roughness values of the object's interfaces, and values of refractive index of media constituting and surrounding the object;
  • angles of incidence of illumination and the polarization of the incident flux are chosen and the angles ( ⁇ , ⁇ ) of the direction of observation are chosen so that first values of delay and orientation corresponding to the minimization of a first (undesirable) part of the wave (A ( ⁇ , ⁇ )) are distant from second delay and orientation values corresponding to the minimization of a second (useful) part of the flux (A ( ⁇ , ⁇ ) ).
  • These choices can be based on modelizations of the phenomenon thus allowing the calculation of the different parameters.
  • the invention notably makes it possible to capture an image of an interface separating two thin layers or to capture the image of a sub-stack.
  • the invention also makes it possible to observe an object immersed in a diffusing medium.
  • the wavelength (center) of the incident flux is in a range from 250 nm to 15 ⁇ m, more particularly from 400 to 1100 nanometers.
  • a device useful for the implementation of a method defined and described herein comprises for this purpose: a substantially monochromatic light source and a polarizer arranged to be able to direct towards an object, an incident flux in the form of a polarized plane wave (E + ),
  • a sensor sensitive to at least one part g (A) of the specular, diffused, or diffracted wave (A ( ⁇ , ⁇ ) by at least one interface or a volume of the object illuminated by the incident flux, in a direction ( ⁇ , ⁇ ) of observation,
  • control unit arranged to control a variation of the delay produced by the retarder and to control a variation of the orientation of the analyzer, and making it possible to minimize or cancel a portion g (A) of the wave (A ( ⁇ , ⁇ )).
  • a program comprising a code that can be used by a computer of an apparatus for analyzing an object comprising at least one volume delimited by at least two interfaces, by measuring the electromagnetic flux (A ( ⁇ , ⁇ )) specular, diffused or diffracted by the object illuminated by a polarized plane wave, in a direction ( ⁇ , ⁇ ) of observation, in which the code makes it possible to control an adjustable retarder and an analyzer arranged in this order on the path of the wave (A ( ⁇ , ⁇ )) between an (imaging) sensor and the object, to allow to minimize or even cancel a part of the wave (A ( ⁇ , ⁇ )) diffused, diffracted, reflected or transmitted by at least one interface or a volume of the object, in the observation direction.
  • a program comprising a code that can be used by a processor of a device for measuring or observing an object illuminated by a polarized plane wave; the code makes it possible to implement a method according to the invention.
  • FIG. 1 shows the notations used with regard to the incident polarized wave which arrives on a sample 40 of normal z
  • Figure 2 shows the notations of the scattered wave vectors in the observation direction defined by two angles ⁇ and ⁇ .
  • FIG. 3 shows a device according to the invention including an electromagnetic filter produced using a retarder and an analyzer.
  • FIG. 4 shows an exploitation mode of the invention which consists of starting from a sample having a surface and volume diffusion (left rectangle) to cancel the volume diffusion (rectangle in the center) then the surface diffusion ( right rectangle)
  • FIG. 5 shows another mode of exploitation of the invention which consists in eliminating the volume diffusion masking an object thus revealed.
  • Figure 6 shows another mode of exploitation of the invention which consists of starting from a sample containing two objects (left rectangle) to select only one of the two objects (rectangles in the center and right rectangle).
  • Figure 7 shows a multilayer stack in which a thin layer is arbitrarily chosen to act as a "spacer". This layer makes it possible to define 2 under upper stacks (30) and lower stacks (31).
  • FIG. 8 shows from the separation introduced in Figure
  • FIG. 9 shows that the invention makes it possible to obtain a reflection similar to a reflection only coming from the upper part of the stack, which makes it possible to examine this under stack.
  • Figure 10 shows the case where the survey concerns the lower sub-stacking.
  • One of the aspects of the invention consists in canceling the stray light thanks to a set of destructive interferences between the eigenflats of polarization.
  • the object or sample 40 is illuminated by a polarized light (FIGS. 1 and 3).
  • the incident wave is plane and polarized as follows:
  • E + denotes the electric field vector
  • Es + and EP + being the polarization modes: S polarization or transverse electric, or polarization P or transverse magnetic.
  • the As + and AP + components are complex vectors whose algebraic projections can be written as:
  • phase terms are characteristic of the polarization state of the incident wave, which can be elliptical ( ⁇ s ⁇ ⁇ p) or linear ( ⁇ s ⁇ ⁇ p) .
  • Eps * ( ⁇ , ⁇ ) Aps ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) exp (jk ⁇ .p) (4-c)
  • the XY indices denote the polarization Y of the scattered wave, caused by the polarization x of the incident wave:
  • Ass ( ⁇ , ⁇ ) is the polarization component S in the direction ( ⁇ , ⁇ ) coming from the polarization component S of the initial flux
  • Asp ( ⁇ , ⁇ ) is the polarization component P in the direction ( ⁇ , ⁇ ) coming from the polarization component S of the initial flow
  • App ( ⁇ , ⁇ ) is the polarization component P in the direction ( ⁇ , ⁇ ) from the polarization component P of the initial flux.
  • the polarization changes can be more or less fast with the direction ( ⁇ , ⁇ ), and more or less notable depending on the nature of the sample (roughness size, contrast heterogeneity .).
  • a ( ⁇ , ⁇ ) cos [ ⁇ ( ⁇ , ⁇ )] [Ass ( ⁇ . ⁇ ) + Aps ( ⁇ , ⁇ )] + sin [ ⁇ ( ⁇ , ⁇ )] [App ( ⁇ . ⁇ )
  • ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) designates the angular position of the analyzer for the direction ( ⁇ , ⁇ ), with respect to the TE or S component of the scattered wave.
  • ⁇ ( ⁇ , ⁇ ) designates the angular position of the analyzer for the direction ( ⁇ , ⁇ ), with respect to the TE or S component of the scattered wave.
  • Each term of the relation (5) depends on the direction of diffusion, but also on the nature of the sample (optical properties and microstructure).
  • the second member being a complex number, one must be able in (6), simultaneously to satisfy a condition of module and a condition of phase; for this purpose, in addition to the degree of freedom given by the choice of tg ⁇ , is introduced (Figure 3) in the direction ( ⁇ , ⁇ ), in the path of the scattered wave, an adjustable phase shifter or retarder.
  • an adjustable phase shifter or retarder for example, a Pockels cell or any other equivalent device is used.
  • the monochromatic light described by a polarized vector field A can be transformed after passing through a retarder and an analyzer, such as:
  • the transformation g corresponds to an electromagnetic filtering, which can be adjusted using the two parameters ⁇ and ⁇ *.
  • This filter eliminates stray, specular, diffracted or diffuse light. This cancellation can be selective; this filter makes it possible in particular to turn off flows masking a useful signal.
  • the device 50 makes it possible to analyze and observe a sample 40; for this purpose, the sample is illuminated by a plane wave E + .
  • the incident wave is produced by a light source 41 and is polarized by a polarizer 42; the specular wave (reflected or transmitted), scattered, or diffracted by the sample 20 propagates in a direction 48, passes through a retarder or phase-shifter 43 and then an analyzer 44 before being detected and / or measured by a sensor 45.
  • the sensor 45 which may comprise a mono-analyzer, a strip or a matrix of detectors, outputs signals or image data which are transmitted to a display 49.
  • the analyzer 44 may have a planar structure similar to that of the polarizer 42.
  • the retarder and the analyzer are arranged coaxially, along the axis or direction 48 of observation of the sample; in the case where the retarder comprises two half wave plates (for the central wavelength of the incident flux), which are mutually orientable along this axis, the delay can be adjusted by varying this mutual orientation.
  • these elements are rotatably mounted along the axis 48, and their rotation is carried out by a motor (respectively marked 43a and 44a); these two motors are controlled by a control module 46 which can integrate a program causing the scanning of the ranges of delay values and orientation of the analyzer.
  • the module 46 may furthermore comprise a memory for recording the characteristics of the object making it possible to model the field diffused by the latter.
  • This module may have an input 47 enabling it to receive at least one setpoint value for the delay of the self-timer and / or for the orientation of the analyzer, and may be connected to the sensor 45 for automatic processing of the data delivered by that this.
  • the zo, surf, and volume interface complexes z0 are different, so that it is possible to selectively cancel all the surface scattering, or else all the volume scattering. This makes it possible to discriminate surface and volume effects by a direct method.
  • the diffusion can be finely observed by surface roughness after eliminating all volume diffusion, or conversely (FIG. 4).
  • the same method thus makes it possible to observe localized defects with increased contrast, after elimination of diffusions by the random components.
  • the cancellation complexes z0 that is to say the pairs of values corresponding to the position of the analyzer and to the value of the retarder, depend on the microstructure (topography or volume ) objects studied. Rigorous electromagnetic models can be used to predict the cancellation complexes, provided that the microstructure has been measured and characterized beforehand. One can also look for the cancellation condition through a systematic exploration of the parameters ⁇ and ⁇ *, without any knowledge of the microstructure. We then go through zo values that cancel the surface diffusion, or the volume diffusion, or the sum of these diffusions.
  • This cancellation condition is performed in a given direction of space, or in a given position. To realize this condition in all space, one must systematically re-adjust the complex zo. The value of zo can then be calculated, or searched experimentally by an exploration in ( ⁇ , ⁇ *).
  • the complexes zi are all different and it is therefore possible to selectively cancel each of the components.
  • the received wave can be written:
  • Ai designates the image of the object Pi when it is illuminated alone and A 'the electromagnetic interaction between the n objects.
  • FIG. 7 illustrates a multilayer system where one of the layers of the stack has been chosen arbitrarily as spacer or cavity.
  • the amplitude reflection factor of this system can be written as a series of elementary reflections:
  • K (2 ⁇ / ⁇ ) (necosi) i (21)
  • the transformation g is applied to the reflected field, hence here to the reflection factor.
  • the introduction of an analyzer and a retarder on the reflected beam leads to:
  • the light collected in reflection is exclusively from the upper part (30) of the stack, whatever the lower part (31).
  • the method applies to any layer of the stack, which allows to probe at will the latter at altitude.
  • the method may comprise the following successive operations:
  • the merit function in the case of searching for a scrambled image may be the measurement of the high frequencies of the image.
  • the different lighting and reception parameters can be chosen so that the undesirable flow cancellation conditions are far from the conditions of cancellation of the useful flow.

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Abstract

L'invention concerne un procédé d'analyse ou d'observation d'un objet (40) selon une direction (θ,φ) d'observation, caractérisé en ce que : - on dirige vers l'objet une onde électromagnétique incidente sensiblement monochromatique sous forme d'une onde plane polarisée (E+), - on capte une image de l'objet, qui peut être ponctuelle, résultant de l'onde électromagnétique (A(θ,φ)) spéculaire, diffusée, ou diffractée par au moins une interface ou un volume de l'objet éclairé par l'onde incidente, dans la direction d'observation, - on dispose successivement sur le trajet de l'onde (A(θ,φ)), entre un capteur (45) d'imagerie et l'objet observé, un retardateur (43) à retard ajustable et un analyseur (44) dont l'orientation est ajustable, - on ajuste le retard (Δη*(θ,φ)) du retardateur et l'orientation (ψ(θ,φ)) de l'analyseur pour minimiser - voire annuler - une partie g(A) de l'onde (A(θ,φ)) filtrée par le retardateur et l'analyseur.

Description

Procédé et dispositif d'observation d'un objet.
La présente invention est relative à un procédé d'observation d'un objet et à un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé.
La présente invention se rapporte aux techniques d'observation d'objets soumis à (« éclairés » par) des ondes électromagnétiques, en particulier aux ondes dont les longueurs d' onde correspondent aux spectres des rayons X jusqu'au micro-ondes. Les applications de l'invention concernent notamment l'optique, la microélectronique, la télédétection, la bio-photonique, le biomédical, ou l'imagerie en milieu hostile ou diffusant.
Le sondage électromagnétique permet de scruter à distance (sans contact) et de façon non destructrice différents types d'objets ou collections d'objets aléatoires ou déterministes, microscopiques ou macroscopiques. Cette technique est utilisée par exemple pour numériser des scènes optroniques ou scruter les océans dans le domaine hertzien.
Certaines techniques de sondage font appel à la lumière directe ou spéculaire pour faire de l'imagerie (microscope). Différentes nouvelles microscopies (confocales, non linéaires, tomographie) ont récemment été proposées. Lorsque la lumière directe n'est pas accessible, on peut utiliser la lumière secondaire ou diffusée en dehors des directions spéculaires, pour scruter les objets étudiés. Dans ce cas, on ne reconstitue généralement pas une image de l'objet observé mais on accède à des signaux caractéristiques de l'objet, voire des moments statistiques.
L'efficacité de ces techniques est souvent limitée par la présence d'une lumière parasite, spéculaire ou diffuse. Dans certains cas cette lumière non souhaitée masque entièrement le signal ou l'image, et l'on aurait pleinement avantage à l'éliminer. L'invention a notamment pour but de proposer une méthode et un dispositif permettant d' obtenir ce résultat.
L'invention concerne notamment un procédé et un dispositif d'observation d'un objet dans lequel on émet et on dirige vers l'objet un flux électromagnétique incident (FI) sensiblement monochromatique, sous forme d'une onde plane polarisée.
Les brevets US-6034776 et US-6924893 décrivent des techniques de ce genre.
Conformément à un aspect de l'invention, il est proposé un procédé d'analyse et/ou d'observation d'un objet selon une direction (θ,φ) d'observation, dans lequel :
- on dirige vers l'objet une onde électromagnétique incidente sensiblement monochromatique sous forme d'une onde plane polarisée
(E+),
- on capte une image de l'objet, qui peut être ponctuelle, résultant de l'onde électromagnétique (A(θ,φ)) spéculaire, diffusée, ou diffractée par au moins une interface ou un volume de l'objet éclairé par le flux incident, dans la direction d'observation,
- on dispose successivement sur le trajet de l'onde (A(θ,φ)), entre un capteur (d'imagerie) et l'objet observé, un retardateur à retard ajustable et un analyseur dont l'orientation (dans un plan perpendiculaire au trajet du flux (A(θ,φ))) est ajustable, - on ajuste le retard (Δη * (θ,φ)) du retardateur et l'orientation (ψ(θ,φ)) de l'analyseur pour minimiser - voire annuler - une partie g (A) de l'onde (A(θ,φ)) filtrée par le retardateur et l'analyseur.
Selon des modes préférés de réalisation :
- le retardateur comporte un milieu (solide cristal ou amorphe ou fluide) transparent dont l'indice de réfraction (et le retard résultant) est modifié par application d'un champ électrique, d'un champ magnétique, d'une onde électromagnétique ou d'une contrainte mécanique ;
- le retardateur comporte une cellule de Pockels, une cellule de
Kerr, ou des cristaux liquides ;
- le retardateur comporte deux lames demi-onde parallèles dont l'orientation mutuelle (et le retard résultant) est ajustable ;
- on estime une ou plusieurs valeur(s) du retard et une ou plusieurs valeur(s) de l'orientation de l'analyseur pour lesquelles une partie g(A) de l'onde (A(θ,φ)) est minimisée ou annulée, en fonction d'un modèle de l'objet ; de préférence encore, ce modèle comporte (et/ou est basé sur) des données géométriques relatives à des interfaces et/ou volume(s) de l'objet, des valeurs de rugosité d'interfaces de l'objet, et des valeurs d'indice de réfraction de milieux constituant et entourant l'objet ;
- notamment lorsque la structure et les propriétés de l'objet ne sont pas connues, on peut balayer une plage de valeurs de retard et pour chaque valeur de cette plage on balaye une plage de valeurs d'orientation, et on mesure pour chaque couple de valeurs de retard et d'orientation, l'intensité du flux reçu par tout ou partie du capteur, puis on détermine un ou plusieurs de ces couples de valeurs de retard et d'orientation pour lequel (lesquels) l'intensité - ou une autre caractéristique de - ce flux est minimum ; dans ce cas notamment, on peut utiliser une fonction de mérite telle qu'une mesure des hautes fréquences (spatiales) de l'image et rechercher le (ou les) couple(s) de valeurs de retard et d'orientation pour lequel (lesquels) cette fonction est maximale ; à un maximum des fréquences hautes correspond un brouillage minimal et/ou un contraste maximal de l'image obtenue;
- on choisit les angles d'incidence d'éclairement et la polarisation du flux incident et on choisit les angles (θ, φ) de la direction d'observation pour que des premières valeurs de retard et d'orientation correspondant à la minimisation d'une première partie (indésirable) de l'onde (A(θ,φ)) soient éloignées de secondes valeurs de retard et d'orientation correspondant à la minimisation d'une seconde partie (utile) du flux (A(θ,φ)) . Ces choix peuvent s'appuyer sur des modélisations du phénomène permettant ainsi le calcul des différents paramètres.
Lorsque l'objet comporte un empilement de couches minces, l'invention permet notamment de capter une image d'une interface séparant deux couches minces ou de capter l'image d'un sous- empilement.
L'invention permet également d'observer un objet plongé dans un milieu diffusant.
Selon un mode particulier de réalisation, la longueur d'onde (centrale) du flux incident est située dans une plage allant de 250nm à 15/xm, plus particulièrement de 400 à 1100 nanomètres.
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif utile pour la mise en oeuvre d'un procédé défini et décrit dans la présente ; le dispositif comporte à cet effet : -une source lumineuse sensiblement monochromatique et un polariseur arrangés pour pouvoir diriger vers un objet, un flux incident sous forme d'une onde plane polarisée (E+),
- un capteur sensible à au moins une partie g(A) de l'onde (A(θ,φ)) spéculaire, diffusée, ou diffractée par au moins une interface ou un volume de l'objet éclairé par le flux incident, dans une direction (θ, φ) d'observation,
un retardateur et un analyseur ajustables disposés successivement sur le trajet de l'onde (A(θ,φ)), entre le capteur et l'objet,
- une unité de commande arrangée pour commander une variation du retard produit par le retardateur et pour commander une variation de l'orientation de l'analyseur, et permettant de minimiser ou annuler une partie g(A) de l'onde (A(θ,φ)).
Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un programme comportant un code utilisable par un calculateur d'un appareil d'analyse d'un objet comportant au moins un volume délimité par au moins deux interfaces, par la mesure du flux électromagnétique (A(θ,φ)) spéculaire, diffusé, ou diffracté par l'objet éclairé par une onde plane polarisée, dans une direction (θ,φ) d'observation, dans lequel le code permet de commander un retardateur et un analyseur ajustables disposés dans cet ordre sur le trajet de l'onde (A(θ,φ)) entre un capteur (d'imagerie) et l'objet, pour permettre de minimiser - voire annuler - une partie de l'onde (A(θ,φ)) diffusée, diffractée, réfléchie ou transmise par au moins une interface ou un volume de l'objet, dans la direction d'observation. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un programme comportant un code utilisable par un processeur d'un appareil de mesure ou observation d'un objet éclairé par une onde plane polarisée ; le code permet de mettre en oeuvre un procédé conforme à l'invention.
D'autres aspects, caractéristiques et avantages de l'invention apparaissent dans la description suivante qui se réfère aux dessins annexés et qui illustre sans aucun caractère limitatif, des modes préférés de réalisation de l'invention.
La figure 1 présente les notations utilisées en ce qui concerne l'onde incidente polarisée qui arrive sur un échantillon 40 de normale z
La figure 2 présente les notations des vecteurs d'onde diffusés dans la direction d'observation définie par deux angles θ et φ.
La figure 3 montre un dispositif selon l'invention incluant un filtre électromagnétique réalisé à l'aide d'un retardateur et d'un analyseur.
La figure 4 montre un mode d'exploitation de l'invention qui consiste à partir d'un échantillon présentant une diffusion de surface et de volume (rectangle gauche) à annuler la diffusion de volume (rectangle au centre) puis la diffusion de surface (rectangle droit)
La figure 5 montre un autre mode d'exploitation de l'invention qui consiste à éliminer la diffusion volumique masquant un objet ainsi révélé.
La figure 6 montre un autre mode d'exploitation de l'invention qui consiste à partir d'un échantillon contenant deux objets (rectangle gauche) à sélectionner l'un seul des deux objets (rectangles au centre et rectangle droit). La figure 7 montre un empilement multicouche dans lequel une couche mince est choisie arbitrairement pour jouer le rôle de « spacer ». Cette couche permet de définir 2 sous empilements supérieurs (30) et inférieurs (31).
La figure 8 montre à partir de la séparation introduite en figure
7, les facteurs de réflexion et de transmission définis pour les ondes progressives par (rθ,tθ,rl) et pour les ondes rétrogrades par (r'O,t'O)
La figure 9 montre que l'invention permet d'obtenir une réflexion similaire à une réflexion uniquement issue de la partie haute de l'empilement, ce qui permet de scruter ce sous empilement.
La figure 10 présente le cas où le sondage concerne le sous empilement inférieur.
Un des aspects de l'invention consiste à annuler la lumière parasite grâce à un jeu d'interférences destructrices entre états propres de polarisation.
Pour que cette annulation puisse avoir lieu, l'objet ou échantillon 40 est éclairé par une lumière polarisée (figures 1 et 3).
On note l'onde incidente plane et polarisée comme suit :
E+ = Es+ + EP+ = (As+ + AP+) exp(j k+ .p) (1)
où E+ désigne le vecteur champ électrique, Es+ et EP+ étant les modes de polarisation : polarisation S ou transverse électrique, ou polarisation P ou transverse magnétique. La coordonnée spatiale est notée p = (x,y,z), et le vecteur d'onde incident est:
k+ = kO (sin(i), 0, cos(i)) (2) avec i l'angle d'incidence sur l'échantillon, λ la longueur d'onde, ko = 2τrno/λ , no et ni les indices de réfraction de deux milieux (superstrat et substrat) ou volumes de l'objet qui sont séparés par une interface.
Les composantes As+ et AP+ sont des vecteurs complexes dont les projections algébriques peuvent s'écrire comme :
Figure imgf000010_0001
AP+ = IAP+ I exp(jηp) (3-b)
Les termes de phase (ηs ou ηp) sont caractéristiques de l'état de polarisation de l'onde incidente, qui peut être elliptique (ηs ≠ ηp) ou linéaire (ηs ≈ ηp).--
En réponse à l'onde incidente et selon la nature de l'échantillon (plan, périodique ou aléatoire...), il s'établit un champ électromagnétique spéculaire, diffracté ou diffusé. Dans tous les cas et parce que l'onde incidente est plane et monochromatique, un détecteur pourra mesurer en champ lointain une onde de polarisation déterminée. Dans une direction (θ,φ) de l'espace, cette onde sera notée (figure 2) :
Ess± (θ,φ) = Ass± (θ,φ) exp(j k*.p) (4-a)
Esp±(θ,φ) = Asp±(θ,φ) exp(j k±.p) (4-b)
Eps*(θ,φ) = Aps±(θ,φ) exp(j k±.p) (4-c)
EPP* (Θ,Φ) = APP± (θ,φ) exp(j k±.p) (4-d)
Où les signes (-) et ( + ) désignent une onde rétrograde (en réflexion) ou progressive (en transmission), et k* le vecteur d'onde diffusé : k* = k (sinθ cosφ, sinθ sinφ, ± cos θ) (4-e)
avec k = 2πno/λ (diffusion en réflexion) où k = 2πm/λ (diffusion en transmission) .
Les indices XY désignent la polarisation Y de l'onde diffusée, provoquée par la polarisation x de l'onde incidente :
Ass(θ,φ) est la composante de polarisation S dans la direction (θ,φ) provenant de la composante de polarisation S du flux initial,
Asp(θ,φ) est la composante de polarisation P dans la direction (θ,φ) provenant de la composante de polarisation S du flux initial,
Aps(θ,φ) est la composante de polarisation S dans la direction
(θ,φ) provenant de la composante de polarisation P du flux initial,
App(θ,φ) est la composante de polarisation P dans la direction (θ,φ) provenant de la composante de polarisation P du flux initial.
Les changements de polarisation peuvent être plus ou moins rapides avec la direction (θ,φ), et plus ou moins notables selon la nature de l'échantillon (taille de rugosité, contraste d'hétérogénéité....).
Dans la direction (θ,φ) d'observation, on place un analyseur afin de projeter les composantes de polarisation pour établir un état interférentiel. Le champ résultant s'écrit, conformément à (4-a)-(4-e) :
A(θ,φ) = cos[ψ(θ,φ)] [Ass(θ.φ) + Aps(θ,φ)] + sin[ψ(θ,φ)] [App(θ.φ)
Figure imgf000011_0001
où ψ(θ,φ) désigne la position angulaire de l'analyseur pour la direction (θ,φ), par rapport à la composante TE ou S de l'onde diffusée. Chaque terme de la relation (5) dépend de la direction de diffusion, mais aussi de la nature de l'échantillon (propriétés optiques et microstructure) .
On peut alors rechercher si l'on peut positionner l'angle ψ(θ,φ) de l'analyseur pour obtenir une annulation de l'onde dans la direction ψ(θ,φ), c'est-à-dire :
A(θ,φ) = 0 = > tgψ(θ,φ) = - [Ass(θ,φ) + Aps(θ.φ)]/ [App(θ,φ) +
Figure imgf000012_0001
Le second membre étant un nombre complexe, il faut pouvoir dans (6), satisfaire simultanément une condition de module et une condition de phase ; à cet effet, outre le degré de liberté donné par le choix de tgψ, on introduit (figure 3) dans la direction (θ,φ), sur le trajet de l'onde diffusée, un déphaseur ou retardateur ajustable. On utilise par exemple une cellule de type Pockels ou tout autre dispositif équivalent.
Dans ces conditions les composantes de polarisation TE ou S (respectivement TM ou P) du champ électromagnétique sont multipliées par exp[jηs*] (respectivement exp[jηp*]), de sorte que la condition d'annulation (6) est transformée comme:
tgψ(θ,φ) = - exp[jΔη*(θ,φ)] [Ass(θ.φ) + APS(Θ,Φ)]/ [APP(Θ,Φ) +
Figure imgf000012_0002
avec : Δη * (θ,φ) = ηs*- ηp*
Grâce à ce terme de phase ajustable Δη * (θ,φ) dans la direction (θ,φ), on peut satisfaire simultanément une condition en module et en intensité :
tg(ψ) = I [Ass(θ,φ) + APS(Θ,Φ)]/[APP(Θ,Φ) + Asp(θ,φ)] I (8-a) Δη* = π - Arg{[ Ass(θ,φ) + Aps(θ,φ)]/[App(θ,φ) + Asp(θ,φ)]} (8-b)
Les relations (8-a)-(8-b) montrent qu'il est possible d'ajuster l'orientation de l'analyseur (par le choix de l'angle ψ) et le retard introduit par le retardateur (par le choix de Δη *) pour annuler la diffusion dans la direction arbitraire (θ,φ). Ceci s'applique à toute lumière incidente, spéculaire (réfléchie ou transmise) , diffractée ou diffusée. En général, les valeurs (ψ, Δη *) varient avec la direction (θ,φ) et dépendent de la nature et forme de l'échantillon.
Cette annulation théorique du flux correspond physiquement à une minimisation du flux filtré qui permet généralement d'augmenter significativement le contraste entre la partie utile du flux reçu et la partie filtrée.
Ainsi, la lumière monochromatique décrite par un champ vectoriel A polarisé, peut être transformée, après traversée par un retardateur et un analyseur, comme :
A = > f(A) = cosψ exp(jηs*) [As + z . AP] (9)
Où z est un nombre complexe donné par:
z = tgψ exp(-jΔη*) (10)
avec ψ l'angle de l'analyseur tournant et Δη * le déphasage introduit par le retardateur. On peut ensuite rechercher les conditions d'annulation de cette lumière, via la condition :
Figure imgf000013_0001
L'annulation est alors obtenue dans la direction (θ,φ) pour le complexe Zo donné par : zo(θ,φ) = - As(θ,φ)/Ap(θ,φ) = tgψ (θ,φ) exp[-jΔη*(θ,φ)] (12)
La transformation g correspond à un filtrage électromagnétique, ajustable à l'aide des deux paramètres ψ et Δη *. Ce filtre permet d'éliminer la lumière parasite, spéculaire, diffractée ou diffuse. Cette annulation peut être sélective ; ce filtre permet en particulier d'éteindre des flux masquant un signal utile.
Par référence à la figure 3 notamment, le dispositif 50 selon l'invention permet d'analyser et d'observer un échantillon 40 ; à cet effet, l'échantillon est éclairé par une onde plane E + .
L'onde incidente est produite par une source lumineuse 41 et est polarisée par un polariseur 42 ; l'onde spéculaire (réfléchie ou transmise), diffusée , ou diffractée par l'échantillon 20 se propage selon une direction 48, traverse un retardateur ou déphaseur 43 puis un analyseur 44 avant d'être détectée et/ou mesurée par un capteur 45.
Le capteur 45, qui peut comporter un mono-analyseur, une barrette ou une matrice de détecteurs délivre en sortie des signaux ou données d'image qui sont transmis à un afficheur 49.
L'analyseur 44 peut présenter une structure plane similaire à celle du polariseur 42. Le retardateur et l'analyseur sont disposés coaxialement, selon l'axe ou direction 48 d'observation de l'échantillon ; dans le cas où le retardateur comporte deux lames demi onde (pour la longueur d'onde centrale du flux incident), qui sont mutuellement orientables selon cet axe, le retard peut être ajusté en faisant varier cette orientation mutuelle.
Afin de permettre l'ajustement de l'orientation de l'analyseur et de ces deux lames, ces éléments sont montés rotatifs selon l'axe 48, et leur rotation est réalisée par un moteur (respectivement repéré 43a et 44a) ; ces deux moteurs sont commandés par un module 46 de commande qui peut intégrer un programme provoquant le balayage des plages de valeurs de retard et d'orientation de l'analyseur.
Le module 46 peut comporter en outre une mémoire d'enregistrement des caractéristiques de l'objet permettant de modéliser le champ diffusé par celui-ci. Ce module peut présenter une entrée 47 lui permettant de recevoir au moins une valeur de consigne pour le retard du retardateur et/ou pour l'orientation de l'analyseur, et peut être raccordé au capteur 45 pour un traitement automatique des données délivrées par celui ci.
La description suivante illustre plus en détail des applications de cette technique.
CAS DES FAIBLES DIFFUSIONS
On s'intéresse ici à la diffusion de la lumière par des rugosités de surface ou hétérogénéités de volume, par des poussières ou particules... On se limite pour cette application aux échantillons faiblement perturbés, donc donnant lieu à des diffusions faibles devant le flux incident. Il s'agit par exemple de surfaces à faibles pentes ou de hauteur faibles devant la longueur d'onde du rayonnement incident, de volumes faiblement hétérogènes... Pour ces échantillons, on sait que les champs diffusés en champ lointain sont proportionnels aux transformées de Fourier des défauts responsables de la diffusion.
1 Annulation de la diffusion de surface
Par exemple, si h(r) = h(x,y) décrit un profil de surface, et si h(σ) est sa transformée de Fourier à la pulsation spatiale σ, on aura :
Ass(θ,φ) = Css(θ,φ) h(σ) As+ (13-a) Asp(θ,φ) = Csp(θ,φ) h(σ) As+ (13-b)
App(θ,φ) = Cpp(θ,φ) h{σ) AP+ (13-C)
APS(Θ,Φ) == Cps(θ,φ) h(σ) AP+ (13-d)
Avec : σ = 2π (nsinθ/λ) (cosφ, sinφ) (14)
Et où les coefficients optiques CXY sont indépendants de la microstructure des échantillons diffusants, conformément aux théories électromagnétiques perturbatives.
Avec cette formulation, et parce que chaque composante de polarisation du champ est proportionnelle à la transformée de Fourier, ce terme h(σ) peut disparaître dès lors que la condition d'annulation est recherchée. On obtient en effet, à partir de la relation (7) :
tgψ(θ,φ) = - exp[jΔη*(θ,φ)] [Css(θ,φ)As+ + CPS(Θ,Φ)AP + ]/ [CPP(Θ,Φ)AP+ + Csp(θ,φ)As + ] (15)
Ainsi la position (ψ) de l'analyseur, et la valeur du retardateur (Δη*) ne dépendent plus de la topographie de l'échantillon. En d'autres termes, et conformément à la relation (12) , le complexe zo,SUrf d'annulation est le même pour toutes les topographies de surface faiblement perturbées et pour un matériau donné. Ce coefficient peut être alors simplement être prédit par une approximation du premier ordre. Avec cette approximation, les coefficients CXY des équations (13- a) à (13-d) sont lentement variables avec la direction de diffusion, ce qui simplifie d'autant la configuration expérimentale.
2 Annulation de la diffusion de volume
Ce qui a été décrit pour une diffusion de surface s'applique également à une diffusion de volume sous réserve que les variations aléatoires d'indice de réfraction soient transverses. Dans ce cas, la diffusion angulaire est proportionnelle à la transformée de Fourier p(σ) de la fonction p(r) = Δε/ε qui décrit les variations relatives transverses de la permittivité ε du milieu diffusant. En conséquence la condition d'annulation de la diffusion de volume, donnée par le complexe zo,voi , ne dépend pas de la microstructure du volume diffusant. Elle est donc la même pour tous ces volumes. Les coefficients CXY sont également lentement variables.
3 Séparation des diffusions de surface et de volume
En général les complexes d'interface zo,surf et de volume zo.voi sont différents, de sorte qu'il est possible d'annuler de façon sélective toute la diffusion de surface, ou bien toute la diffusion de volume. Ceci permet donc de discriminer les effets de surface et de volume par une méthode directe. A titre d'exemple, on peut observer finement la diffusion par une rugosité de surface après avoir éliminé toute la diffusion de volume, ou inversement (figure 4) .
La même méthode permet ainsi d'observer avec un contraste accru les défauts localisés, après élimination des diffusions par les composantes aléatoires.
4 Imagerie en milieu diffusant
Pour observer la lumière émise par un composant situé à l'intérieur d'un milieu faiblement diffusant (figure 5), en positionnant l'analyseur et le retardateur pour annuler toute la diffusion par le milieu diffusant, on augmente le contraste de l'observation et on se débarrasse ainsi de la lumière parasite. On note ici qu'on peut éliminer la diffusion de surface, ou la diffusion de volume, ou la somme de ces deux diffusions. CAS DES FORTES DIFFUSIONS
La description précédente s'applique encore, mais les complexes d'annulation zO, c'est-à-dire les couples de valeurs correspondant à la position de l'analyseur et à la valeur du retardateur, dépendent de la microstructure (topographie ou volume) des objets étudiés. On peut utiliser des modèles électromagnétiques rigoureux pour prédire les complexes d'annulation, à condition d'avoir au préalable mesuré et caractérisé cette microstructure. On peut aussi chercher la condition d'annulation grâce à une exploration systématique des paramètres ψ et Δη*, sans aucune connaissance de la microstructure. On passe alors par des valeurs zo qui annulent la diffusion de surface, ou bien la diffusion de volume, ou bien la somme de ces diffusions.
Dans le cas d'un objet en forme de lame présentant deux faces - ou interfaces - délimitant le volume de la lame, on obtient, pour ces trois éléments (deux interfaces et un volume), sept complexes zo qui correspondent à sept couples de valeurs de déphasage par le retardateur et d'orientation de l'analyseur, pour lesquels le flux détecté est minimum ; trois couples de valeurs correspondent respectivement à ces trois éléments ; trois autres couples de valeurs correspondent aux trois combinaisons possibles de deux éléments choisis parmi les trois éléments ; un septième couple de valeurs correspond à la combinaison de ces trois éléments.
Une différence majeure pour ces fortes diffusions est liée au fait que les complexes d'annulation zo(θ,φ) peuvent varier fortement avec la direction (θ,φ) de diffusion (d'observation). On peut aussi, en fonction de l'angle solide du détecteur, définir une polarisation équivalente et appliquer cette méthode pour chaque angle solide. Dans tous les cas, le fait de pouvoir annuler la diffusion par le milieu diffusant, permet d'imager ou d'observer avec un contraste considérablement accru, l'objet d'intérêt. Le cas échéant, on peut recouvrer une image qui était totalement brouillée en l'absence du filtre « g ».
1 Application à la séparation d'objets par imagerie sélective
On a vu qu'un analyseur et un retardateur ajustables permettent de transformer un champ électromagnétique A, de la façon suivante:
A = > f(A) = cosψ exp(jηs*) [As + z . AP]
où z est un nombre complexe donné par:
z = tgψ exp(-jΔη *)
Par ailleurs, il est possible de choisir les paramètres (ψ, Δη*) pour annuler le champ résultant: 3 zo(ψ, Δη*) / g(A) =
Figure imgf000019_0001
Cette condition d' annulation est réalisée dans une direction donnée de l'espace, ou en une position déterminée. Pour réaliser cette condition dans tout l' espace, il faut ré-ajuster systématiquement le complexe zo. La valeur de zo peut alors être calculée, ou recherchée expérimentalement par une exploration en (ψ, Δη *).
Considérant deux objets Pl et P2 délivrant les champs vectoriels polarisés Al et A2 lorsqu'ils sont éclairés seuls à l'aide d'un rayonnement monochromatique polarisé, lorsque ces deux objets sont simultanément éclairés par le même rayonnement monochromatique
(figure 6), le champ résultant A peut être décomposé comme:
Figure imgf000019_0002
Où A12 décrit l'interaction électromagnétique entre les deux objets. Appliquons maintenant la transformation g opérée par le filtre :
g (A) = (Ai,s + A2,s + Ai2,s) + z (Ai.p + Aa.p + Aia.p) (17-a)
= > g (A) = g(Ai) + g(A2) + g(A«) (17-b)
Plutôt que de rechercher le complexe Zo permettant d'annuler g(A) , on peut rechercher les complexes zi(ψi, Δηi*) permettant d'annuler séparément chacune des composantes, à savoir:
gzi(Ai) = Ai1S + zi Ai1P = 0 (18-a)
gz2(A2) = A2.S + Z2 A2,P = 0 (18-b)
gzl2(Au) = Al2,S + Z12 Al2,P = 0 (18"C)
Dans le cas général, les complexes zi sont tous différents et il est donc possible d' annuler sélectivement chacune des composantes. En particulier on peut recouvrer une information uniquement liée au champ où à l'image Ai seule (figure 6), où s'intéresser exclusivement à l'interaction An entre ces 2 champs.
Pour que cette procédure fonctionne simplement, il suffit de connaître la valeur des complexes zi. Ceux-ci peuvent être donnés par le calcul si les objets sont connus, et que l'on cherche à les reconnaître dans un milieu bruité par exemple. Dans le cas où aucun objet n'est connu à priori, il faut procéder à une exploration systématique des complexes. Cette méthode fonctionne pour un nombre arbitraire d'objets.
Dans ce cas, l'onde reçue peut s'écrire :
A = Σi = inAi + A' = > g (A) = ∑uin g(Ai) + g( A') Où Ai désigne l'image de l'objet Pi quand il est éclairé seul et A' l'interaction électromagnétique entre les n objets. On peut annuler chaque terme de la série donnée par la transformation g(A).
2 Scrutation en profondeur de multicouches
La même technique peut être étendue à la scrutation en profondeur de systèmes ou objets multicouches. La figure 7 illustre un système multicouche où l'une des couches de l'empilement a été choisie arbitrairement comme spacer ou cavité.
On peut écrire le facteur de réflexion en amplitude de ce système sous forme d'une série de réflexions élémentaires:
r = ro + tot'o ri exp(j2κ) + tot'o r'o π exp(j4 K) + ... (19)
= > r = ro + tot'o ri exp(j2κ) [1/(1- r'o π exp(j2 K))] (20)
où K est un facteur de phase sans dimension, caractéristique de la couche mince et indépendant de la polarisation : K = (2π/λ) (necosi)i (21)
avec (necosi)i l'épaisseur optique apparente dans la couche mince.
Dans les relations (19-20), ro et to désignent les facteurs de réflexion et transmission du sous empilement supérieur (0), tandis que ri est le facteur de réflexion de l'empilement inférieur (1). Pour les ondes rétrogrades (figure 8), t'o et r'o désignent des grandeurs similaires.
On applique la transformation g au champ réfléchi, donc ici au facteur de réflexion. L'introduction d'un analyseur et d'un retardateur sur le faisceau réfléchi conduit à :
gz(∑i ri) = ∑i r;,s + z ∑i Π,P = Σ; gz (n) (22) où rs et rp sont les facteurs de réflexion pour chacune des polarisations. Cette expression montre que le choix du complexe z permet d'annuler arbitrairement n'importe quel terme de la série dans (22) :
gïj (rj) = 0 = > gzj(r) = ∑i≠i gzi (ri) (23)
On a vérifié que les complexes d'annulation sont différents pour les différentes réflexions élémentaires π, à condition de se placer en incidence d'éclairement oblique.
Si l'on utilise maintenant l'expression (20), on obtient un premier résultat comme :
g(r) = g(ro) + g(β) (24)
avec: β = tot'o ri exp(j2κ) [1/(1- r'o ri exp(j2κ))] (25)
Dans cette expression le facteur ro est uniquement lié au sous- empilement supérieur, tandis que le facteur β implique l'empilement total (figure 9). Ces coefficients ont des réponses polarimétriques différentes, de sorte qu'il existe un complexe d'annulation Zc tel que :
gzc(β) = 0 = > g(r) = g(ro) (26)
Dans ce cas, la lumière collectée en réflexion est exclusivement issue de la partie haute (30) de l'empilement, quelque soit la partie basse (31).
De façon analogue, on peut chercher à ne garder que le second terme de l'équation (20) :
gz[r - tot'o ri exp(j2κ)] = 0 = > gz (r) = gz [tot'o ri exp(j2φ)] (27) Dans ces conditions, on peut isoler et collecter la lumière réfléchie (figure 10) par l'empilement inférieur (31).
De façon plus générale, et dans la mesure où la couche médiane a été choisie arbitrairement, la méthode s'applique à n'importe quelle couche de l'empilement, ce qui permet de sonder à volonté ce dernier en altitude.
L'analyse d'un échantillon dont la géométrie et les propriétés optiques sont connues ou modélisables, comporte les opérations successives suivantes :
Choix des angles d'éclairage de l'échantillon par la source
Réglage de l'angle d'orientation du polariseur ;
Modélisation des surfaces ou volumes de l'échantillon ;
Choix des angles de réception (θ,φ)
Choix d'une onde ou d'un « paquet » d' ondes à annuler ;
Calcul des conditions d'annulation (valeur du retard et valeur de l'orientation de l'analyseur) à partir du modèle de l'échantillon ;
Commande de l'ajustement du retardateur et de l'analyseur aux valeurs calculées en vue d'obtenir l'annulation du flux détecté ;
Acquisition du flux principal souhaité et du flux résiduel (parasite résiduel) . Dans le cas d'une scène ou échantillon de structure ou propriétés inconnues, le procédé peut comporter les opérations successives suivantes :
Choix de l'éclairage ;
Réglage de l'angle polariseur ;
Choix des angles de réception ;
Création d'une fonction de mérite ;
Balayage des deux paramètres (déphaseur et analyseur) et recherche de minimum ;
Choix des paramètres conduisant à la valeur minimale ;
Acquisition.
La fonction de mérite dans le cas de recherche d'une image brouillée peut être la mesure des hautes fréquences de l'image.
Les différents paramètres d'éclairage et de réception peuvent être choisis pour que les conditions d' annulation du flux indésirable soit éloignés des conditions d' annulation du flux utile.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'analyse ou d'observation d'un objet (40) selon une direction (θ,φ) d'observation, caractérisé en ce que :
- on dirige vers l'objet une onde électromagnétique incidente sensiblement monochromatique sous forme d'une onde plane polarisée
(E+),
- on capte une image de l'objet, qui peut être ponctuelle, résultant de l'onde électromagnétique (A(θ,φ)) spéculaire, diffusée, ou diffractée par au moins une interface ou un volume de l'objet éclairé par l'onde incidente, dans la direction (θ,φ) d'observation,
- on dispose successivement sur le trajet de l'onde (A(θ,φ)), entre un capteur (45) d'imagerie et l'objet observé, un retardateur (43) à retard ajustable et un analyseur (44) dont l'orientation est ajustable,
- on ajuste le retard (Δη*(θ,φ)) du retardateur et l'orientation (ψ(θ,φ)) de l'analyseur pour minimiser - voire annuler - une partie g(A) de l'onde (A(θ,φ)) filtrée par le retardateur et l'analyseur.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le retardateur comporte un milieu (solide cristallin ou amorphe ou fluide) transparent dont l'indice de réfraction (et le retard résultant) est modifié par application d'un champ électrique, d'un champ magnétique, ou d'une contrainte mécanique.
3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel le retardateur comporte une cellule de Pockels, une cellule de Kerr, ou des cristaux liquides.
4. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le retardateur comporte deux lames demi-onde parallèles dont l'orientation mutuelle (et le retard résultant) est ajustable.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel on estime une ou plusieurs valeur(s) du retard et une ou plusieurs valeur(s) de l'orientation de l'analyseur pour lesquelles une partie de l'onde (A(θ,φ)) est minimisée ou annulée, en fonction d'un modèle de l'objet.
6. Procédé selon la revendication 5 dans lequel le modèle de l'objet comporte des données géométriques relatives à des interfaces et/ou volume(s) de l'objet, des valeurs de rugosité d'interfaces de l'objet, et des valeurs d'indice de réfraction de milieux constituant et entourant l'objet.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel on balaye une plage de valeurs de retard et pour chaque valeur de cette plage on balaye une plage de valeurs d'orientation, et on mesure pour chaque couple de valeurs de retard et d'orientation, l'intensité du flux reçu par tout ou partie du capteur, puis on détermine un ou plusieurs de ces couples de valeurs de retard et d'orientation pour lequel (lesquels) le flux est minimum ou le contraste est maximum.
8. Procédé selon la revendication 7 dans lequel on utilise une fonction de mérite telle qu'une mesure des hautes fréquences (spatiales) de l'image et rechercher le (ou les) couple(s) de valeurs de retard et d'orientation pour lequel (lesquels) cette fonction est maximale, à un maximum des fréquences hautes correspondant un brouillage minimal du flux détecté et/ou un contraste maximal de l'image obtenue.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel on choisit les angles d'incidence et l'angle de polarisation du flux incident et on choisit les angles (θ,φ) de la direction d'observation pour que des premières valeurs de retard et d'orientation correspondant à la minimisation d'une première partie de l'onde (A(θ,φ))soient éloignées de secondes valeurs de retard et d'orientation correspondant à la minimisation d'une seconde partie du flux (A(θ,φ)).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel l'objet comporte un empilement de couches minces et dans lequel on capte une image d'une interface séparant deux couches minces.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel l'objet est plongé dans un milieu diffusant.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 dans lequel la longueur d'onde centrale du flux incident est située dans une plage allant de 400 à 1100 nanomètres.
13. Dispositif (50) utile pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte :
-une source (41) lumineuse sensiblement monochromatique et un polariseur (42) arrangés pour pouvoir diriger vers un objet (40), un flux incident sous forme d'une onde plane polarisée (E+) ,
- un capteur (45) sensible au flux lumineux (A(O, φ)) spéculaire, diffusé, ou diffracté par au moins une interface ou un volume de l'objet éclairé par le flux incident, dans une direction (θ,φ) d'observation,
- un retardateur (43) et un analyseur (44) ajustables disposés successivement sur le trajet du flux (A(O, φ)), entre le capteur et l'objet, - une unité (46) de commande arrangée pour commander une variation du retard (Δη*(θ,φ)) produit par le retardateur et pour commander une variation de l'orientation (ψ(θ,φ)) de l'analyseur, et permettant de minimiser ou annuler une partie g(A) du flux (A(θ,φ)) .
14. Programme comportant un code utilisable par un calculateur d'un appareil d'analyse d'un objet (40) comportant au moins un volume délimité par au moins deux interfaces, par la mesure du flux électromagnétique (A(θ,φ)) spéculaire, diffusé, ou diffracté par au moins une interface ou un volume de l'objet éclairé par une onde plane polarisée (E+), dans une direction (θ,φ) d'observation, dans lequel le code permet de commander un retardateur (43) et un analyseur (44) ajustables disposés dans cet ordre sur le trajet du flux (A(θ,φ)) entre un capteur (45) et l'objet, pour permettre de minimiser - voire annuler - une partie g(A) du flux (A(θ,φ)) diffusé, diffracté, réfléchi ou transmis par l'objet.
15. Programme comportant un code utilisable par un processeur d'un appareil de mesure ou observation d'un objet éclairé par une onde plane polarisée, caractérisé en ce que le code permet de mettre en oeuvre un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 12.
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