Par rapport aux méthodes conventionnelles multi-éléments, le retournement temporel et la méthode D.O.R.T. ont montré leur capacité à détecter et à localiser un ou plusieurs défauts dans des structures complexes telles que les alliages de titane. Dans le cas de plaques ou de tubes minces, le contrôle peut être effectué sans contact mécanique à l’aide d’ultrasons-laser. Cette technique, qui engendre préférentiellement des ondes guidées, permet de suivre la propagation à la surface d’échantillons de forme complexe.Plus fondamentalement, des calculs permettent de mieux comprendre l’interaction des ondes de Lamb avec un défaut .

Les recherches acoustiques en milieu sous-marin s’intéressent principalement aux environnements peu profonds ( 10 m). En laboratoire, une expérience de retournement temporel a montré qu’il est possible d’améliorer la focalisation en tirant profit des réflexions multiples aux interfaces d’un guide d’onde. En utilisant la méthode DORT, nous avons montré qu’il est possible de détecter et séparer plusieurs cibles très proches dans cet environnement réverbérant. Durant le printemps 2005, des expériences menées en Rade de Brest (Baie de St Annne du Portzic) ont démontré la faisabilité de cette méthode de détection et de localisation.

Les ondes acoustiques se propageant en surface d’un matériau ou dans son épaisseur ont l’avantage de pouvoir être générées et détectées aisément. En onde de Lamb et grâce au procédé de retournement temporel, un résultat physique intéressant est observé sous la forme d’un phénomène d’hyperfocalisation en régime large bande. Il est exploité pour augmenter la résolution spatiale des méthodes d’imagerie en ondes de Lamb. Deux principales applications sont développées : la détection de défauts dans les plaques et les matériaux sensibles aux impacts (contacts) mécaniques. Cette dernière fait l’objet d’une étude poussée qui traite aussi bien l’aspect physique de la propagation des ondes dans des matériaux de géométrie finie de type coque que l’aspect procédé pour optimiser la méthode d’imagerie. La réalisation des matériaux sensitifs n’est pas cependant limitée à cette unique approche. Le couplage temporaire d’un matériau avec un autre dans lequel se propage une onde acoustique est également étudié.

Les dispositifs ultrasonores développés au LOA pour l’hyperthermie permettent d’engendrer des ondes de très forte puissance se propageant non linéairement. Grâce à sa grande dynamique, l’interféromètre optique conçu au laboratoire fournit un moyen élégant à la fois pour détecter ces ondes de choc avec une très bonne résolution temporelle et pour étudier les très faibles déplacements quasi-statiques associés à la pression de radiation de Rayleigh en champ proche. Nous utilisons aussi les interactions faiblement non linéaires, qui sont bien modélisées, pour caractériser les paramètres de non-linéarité de matériaux variés. Enfin, l’élastographie transitoire développée au laboratoire pour ses applications médicales fournit un excellent moyen d’étude de la propagation non linéaire des ondes transversales.

Plusieurs capteurs très originaux ont été mis au point au laboratoire depuis la sonde optique interférométrique en passant par des sondes acoustiques actives de type paramétrique et par des capteurs ponctuels sensibles aux composantes transverses d’une surface. Plusieurs de ces capteurs ont été commercialisés, d’autres intéressent des industriels du CND et enfin certains capteurs ont permis de réaliser des expériences de physique fondamentale au LOA (renversement du temps dans les cavités chaotiques).

Les systèmes microélectromécaniques présentent un fort potentiel d’applications innovantes. Parmi eux, les dispositifs utilisant des microleviers suscitent un grand intérêt pour la conception de capteurs physiques, chimiques ou biologiques. Dans ce contexte, les méthodes d’imageries optiques développées au LOP apportent un complément indispensable à l’étude du comportement mécanique d’un microsystème en interaction avec son environnement, et à l’amélioration de la spécificité de la détection. Ainsi, les microscopies interférométrique, de réflectance ou ellipsométique, couplées à l’électrochimie comme mode d’actuation, constituent de féconds outils d’analyse in situ de la réponse optomécanique.

Dans les composants electroniques ou optroniques, la gestion des échauffements, souvent localisés sur des régions submicrométriques, est cruciale. Nous avons développé des instruments utilisant les modifications de réflectivité induite par la température pour obtenir une imagerie thermique à des résolutions spatiales allant jusqu’à 300 nm. Selon les applications, des circuits intégrés (transistors, composants logiques) aux diodes laser (à émission latérale ou verticale), le choix de la gamme de longueur d’onde, depuis le proche infrarouge jusqu’à l’ultraviolet, permet d’accéder aux régions pertinentes, même enterrées. Enfin, l’utilisation d’impulsions d’illumination brèves permet depuis peu d’obtenir une imagerie résolue temporellement.