Identification de la fréquence Brillouin dans des couches de faibles épaisseurs par l’analyse temps-fréquence
Résumé
L’acoustique picoseconde est une technique pompe-sonde de génération et détection optique d’ondes acoustiques avec des fréquences supérieures au GHz. Dans un milieu transparent, le signal optique mesuré présente des oscillations résultant de l’interaction Brillouin résolue en temps. En microscopie opto-acoustique, l’épaisseur et des propriétés mécaniques de cellules biologiques sont déterminées, avec une résolution latérale limitée par la diffraction optique, à partir de la fréquence de ces oscillations [1]. Cependant, la mesure de la fréquence Brillouin devient plus délicate pour des couches de faibles épaisseurs recouvertes d’un milieu avec des propriétés acoustiques et optiques proches (ex : une cellule immergée dans un liquide). Dans ce cas, les oscillations dans la couche sont localisées en temps et en fréquence et il est nécessaire d’avoir à la fois une bonne finesse fréquentielle et temporelle pour les mesurer avec précision. Les méthodes d’analyse temps fréquence telle que la transformée de Fourier à fenêtre glissante ou la transformée en ondelettes améliorent la résolution fréquentielle ou temporelle au détriment de l’autre. Choisir la bonne méthode et les bons paramètres peut s’avérer compliqué pour retrouver la fréquence Brillouin de couche mince. Plusieurs méthodes d’analyse temps-fréquences seront comparées pour déterminer leur efficacité dans la caractérisation de couche de faible épaisseur. [1] B. Audoin et Al, “Picosecond acoustics in vegetal cells: Non-invasive in vitro measurements at a sub-cell scale,” Ultrasonics, vol. 50, pp. 202-207, 2010.