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Interaction guides d'onde/Hologrammes pour la mise au point d'émetteurs directifs dans les dispositifs de Réalité Augmentée

Défi technologique : Photonique, imageurs et écrans (en savoir +)

Département : Département d'Optronique (LETI)

Laboratoire : Laboratoire Architecture Systèmes Photoniques

Date de début : 01-10-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0698

Contact : christophe.martinez@cea.fr

Le domaine de la Réalité Augmenté (RA) suscite un intérêt constant depuis la fin des années 2010 grâce au potentiel d'interactions nouvelles qu'il permettrait entre utilisateur et objet numérique mobile. Les recherches dans ce domaine, qu'elles soient logicielles ou technologiques, occupent de nombreuses équipes dans le monde académique et industriel. Parmi les verrous que tentent de franchir les chercheurs se trouve la mise au points de dispositifs optiques d'affichage proche de l'?il performants. Pour atteindre ce but plusieurs concepts et technologies optiques sont mis à l'épreuve parmi lesquels l'holographie tient une place privilégiée. Un hologramme permet en effet de réaliser des fonctions optiques complexes tout en gardant une grande transparence. Ce composant est alors généralement associé à un guide d'onde planaire, élément de transport de l'image entre l'écran et l'oeil. Le CEA Leti a proposé récemment un nouveau concept optique également basé sur l'holographie dans lequel le transport de l'image se fait par des guides d'onde bidimensionnels plutôt que planaires. Ce nouveau dispositif de RA est étudié depuis plusieurs années par des thèses dédiées à ses composantes technologiques. La thèse que nous proposons d'initier désormais fait le lien entre nos développements sur les guides d'onde en photonique intégrée et nos développements autour de l'impression de µhologrammes. Elle comporte une double partie théorique et expérimentale. Pour la partie théorique il conviendra d'utiliser les outils de simulation de propagation des ondes guidées pour simuler les effets d'interférences entre un mode guidé et un faisceau espace libre. Cette figure théorique permettra de construire par modèles numériques un hologramme dont l'efficacité sera évaluée et optimisée en fonction des caractéristiques du matériau d'enregistrement. La partie expérimentale traduira ces simulations par des mises en ?uvre pratiques grâce à l'expérience du laboratoire dans l'enregistrement d'hologrammes sur des tailles micrométriques. Un des objectifs de la thèse sera d'évaluer le potentiel du couplage guide/hologramme pour la réalisation de nouveaux dispositifs de RA à base d'émetteurs directifs.

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