Holographie numérique en ligne pour la caractérisation d’écoulement diphasique dans des systèmes optiques astigmates

Matthias P.L. Sentis (1) , Laurent Bruel (1) , Sophie Charton (1) , Fabrice R.A. Onofri (2) , Fabrice Lamadie (1)

1 CEA-DES (ex-DEN) - CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire)
2 IUSTI - Institut universitaire des systèmes thermiques industriels

Une « Transformée d’Huygens-Fresnel Généralisée» (THFG) est introduite afin de prendre en compte l’astigmatisme induit par des éléments optiques dans le cadre de la théorie de la diffraction scalaire et de l’optique paraxiale. La THFG, avec une réponse impulsionnelle et des conditions d’échantillonnage idoines, permet une implémentation rigoureuse des étapes de propagation et de restitution en holographie numérique en ligne. Il est également proposé de localiser le jet photonique produit par chaque goutte pour accroître de manière notable la précision sur la position axiale des gouttes. L'applicabilité de ces différents développements théoriques et numériques est démontrée expérimentalement sur un écoulement de gouttes en conduite cylindrique, en obtenant avec une bonne précision leurs positions 3D et leurs tailles.

Mots clés: Holographie numérique en ligne; Ecoulement particulaire; astigmatisme; transformée de Fresnel généralisée; jet photonique

Domaines: Physique Nucléaire Expérimentale [nucl-ex]; Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]

Matthias P.L. Sentis, Laurent Bruel, Sophie Charton, Fabrice R.A. Onofri, Fabrice Lamadie. Holographie numérique en ligne pour la caractérisation d’écoulement diphasique dans des systèmes optiques astigmates. Holophi4 - 4ème Rencontre francophone d’holographie numérique appliquée à la métrologie des fluides, Nov 2016, Lille, France. ⟨cea-02438352⟩