• Langue : Français
• Discipline : Milieux dilués et optique fondamentale
• Identifiant : 2025ULILR061
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 16/12/2025

Résumé en langue originale

Ce manuscrit présente la conception d'une sonde endoscopique miniaturisée dédiée à l'imagerie non destructive et sans marquage à diffusion Raman stimulée (SRS). Basée sur une fibre optique à cœur creux et à courbure négative, cette sonde transmet des impulsions laser ultracourtes avec une dispersion minimale. L'extrémité distale de la fibre est fonctionnalisée à l'aide d'une fibre à gradient d'indice, afin de réduire la taille du mode en sortie et ainsi d'améliorer la résolution spatiale de l'endoscope. L'ensemble du système est intégré dans un tube piézoélectrique miniaturisé doublement résonnant, assurant un balayage sur l'échantillon sous forme de spirale sur un champ de vue de plusieurs centaines de microns. La tête endoscopique a été spécialement conçue pour s'adapter au processus SRS et réaliser une collection "vers l'avant" du signal non linéaire généré dans l'échantillon. Des images histologiques SRS ont été obtenues sur des échantillons frais et non fixés, ouvrant ainsi la voie à un diagnostic histologique in vivo en temps réel.Un second dispositif endoscopique de fluorescence par absorption à trois photons (3PEF) est également présenté. Des impulsions lasers ultracourtes (< 100 fs), sont transmises à travers une fibre de déport vers un système endoscopique mobile. Ce dispositif, développé en collaboration avec Lightcore Technologies, intègre une unité de couplage optique et de détection, un système de calibration ainsi que l'électronique de contrôle de l'endoscope. Des expériences d'imagerie 3PEF ont été réalisées sur divers échantillons biologiques, frais et non marqués.

Résumé traduit

This manuscript presents the design of a miniaturized endoscopic probe dedicated to non-destructive, label-free imaging using stimulated Raman scattering (SRS). Based on a a negative curvature hollow-core optical fiber, the probe enables the delivery of ultrashort laser pulses with minimal dispersion. The distal end of the optical fiber is functionalized with a graded index fiber to reduce the fiber mode size and improve spatial resolution. The entire system is integrated into a miniaturized, doubly resonant piezoelectric tube, enabling spiral scanning of the sample over a field of view of several hundred micrometers. The endoscopic head has been specifically designed to meet the requirements of SRS imaging, and enables the "forward" collection of the nonlinear signal generated in the sample. SRS histological images have been obtained from fresh and unfixed samples, thus paving the way for extit{in-vivo} real-time histological diagnosis.A second endoscopic device, based on three-photon excited fluorescence (3PEF) is also presented. Ultrashort laser pulses (< 100 fs) are delivered through a delivery fiber to a mobile endoscopic system. This device, developed in collaboration with Lightcore Technologies, integrates an optical coupling and detection unit, a calibration system, and the endoscope's control electronics. 3PEF imaging was performed on various fresh, label-free biological samples.