Histoire pleine d’innovation

Imagine Optic est une entreprise française innovante dont le cœur de métier est l’optique dédiée à la précision de mesure [1]. Son quartier général se trouve à Orsay au sud-est de Paris au sein de l’Optics Valley [2].

Imagine Optic est l’un des leaders mondiaux de l’analyseur de front d’onde et de l’optique adaptative. Cofondée par Samuel Bucourt et Xavier Levecq en 1996, et comptant parmi ses actionnaires fondateur le prix Nobel de Physique 1991  Pierre-Gilles de Gennes  [3], elle propose une large gamme de systèmes permettant d’optimiser le fonctionnement des lasers de puissance, d’améliorer les performances des microscopes ou encore d’assurer un contrôle de la qualité optique de composants ou d’instruments optiques comme les télescopes spatiaux.

L’offre d’Imagine Optic est axée sur 3 principales briques technologiques : les analyseurs de front d’onde (type Shack-Hartmann, nommés HASO), des miroirs déformables à actionneurs électromagnétiques et mécaniques (respectivement Mirao et ILAO) ; les logiciels de métrologie (WaveSuite) et d’optique adaptative (WaveTune, PHARAO et WakeKit). Ces briques sont complétées par un savoir-faire complet et par des systèmes tels que MicAO pour des applications en imagerie médicale.

En 2005, l’entreprise a donné naissance à Imagine Eyes, spécialiste dans les applications ophtalmiques de la mesure de front d’onde et de l’optique adaptative. Puis Imagine Optic crée des filiales et bureaux en Espagne (COSINGO, depuis 2008), USA (Imagine Optic inc, depuis 2010) et en Chine (depuis 2012).

 

Histoire

En 1996 la combinaison de l’expertise et du savoir-faire de Samuel Bucourt et Xavier Levecq a donné naissance à une ’idée originale d’améliorer la méthode de mesure de la phase dite de Shack Hartmann et ainside proposer une nouvelle génération d’instruments.

  • En 1999 Imagine Optic a créé une ligne de détecteur de front d’onde HASO™ Shack-Hartmann offrant une mesure absolue, de grande precision et de large dynamique, capable de mesurer dans la partie visible du spectre lumineux. Un analyseur de front d’onde Shack-Hartmann est un instrument permettant de mesurer la forme d’une surface d’onde grâce à une matrice de microlentilles couplé à un capteur CCD. Le front d’onde est échantillonné par la matrice de microlentilles qui génère un des points de focalisation dont la localisation indique les pentes locales du front d’onde. Une série d’algorithmes permet de reconstruire la surface d’onde.
  • Grâce à cet instrument de grande précision, Imagine Optic a participé à de nombreux grands projets comme celui de la plateforme de boucle d’optique adaptative pour le projet de Laser Mega Joule (LMJ) et le projet de séparation d’isotope par vapeur atomique laser (AVLIS). Des systèmes ont également été réalisés pour le Laboratoire d’Optique Appliquée (LOA, Ecole Polytechnique, Palaiseau, France) et Hamamatsu.
  • En 2000, l’entreprise élargit sa gamme de produit à l’HASO NIR (proche infrarouge) pour satisfaire des applications dans le domaine des télécommunications ; puis vers les basses longueurs d’onde avec l’HASO UV pour des applications dans la bande spectrale des ultra-violets.
  • Depuis le début des années 2000 Imagine Optic travaille sur la réalisation de détecteurs de front d’onde fonctionnant dans les rayons X dits mous (1-80 nm). En 2002, des collaborations avec LIXAM, SOLEIL, LOA and CXRO (Centre de rayons X à Berkeley) ont été menées pour développer des détecteurs HASO EUV dédiées à la nano-lithographie et aux applications syn
  • En 2003 Imagine Optic crée une autre entreprise, Imagine Eyes qui s’appuie sur le savoir-faire des leaders en optique adaptative pour l’appliquer aux diagnostics ophtalmiques et à l’imagerie rétinienne.
  • En 2007 le développement du miroir déformable Mirao par Imagine Eyes permet à Imagine Optic de répondre aux besoins des applications en imagerie biomédicale et en microscopie de fluorescence en proposant un kit d’optique adaptative (l’AO Kit), système optique qui permet à l’utilisateur une liberté d’utilisation et du sur mesure.
  • En 2012, Imagine Optic lance sa ligne de produit MicAO qui repose sur le miroir déformable Mirao 52e et offre un système qui s’adapte sur de nombreux microscopes du commerce (MicAO 3DSR pour PALM/STORM et MicAO SD pour la microscopie spinning disk).
  • En 2011 Imagine Optic introduit ILAO premier miroir déformable dédié aux applications lasers se basant sur des actionneurs mécaniques.
  • En 2014 Imagine Optic propose le miroir déformable ILAO STAR qui peut atteindre de très grandes dimensions (plusieurs centaines de mm de diamètre) pour répondre à la demande des lasers ultra-intenses. Cette 2ième génération de miroirs déformables utilisent les actionneurs entièrement développés par Imagine Optic.

Principaux domaines d’applications

    1. Métrologie optiqueLes détecteurs de front d’onde Shack Hartmann sont utilisés pour la caractérisation et l’alignement de composants et systèmes  optiques ainsi que la caractérisation de source. Ces détecteurs permettent de mesurer indépendamment l’amplitude et la phase d’onde électromagnétique et ainsi de fournir respectivement des profils d’intensité et de front d’onde. La mesure absolue de front d’onde est très utile dans différentes applications et reste un paramètre clés en métrologie optique.La métrologie optique par analyse de front d’onde est devenue au fil des années une bonne alternative aux techniques interférométrique, notamment dans le contrôle de process.
    2. Laser de haute puissance et ultra haute intensité Les lasers de hautes puissances sont maintenant communément utilisés dans différents domaines de recherche incluant les rayons X, l’accélération de champ de transition (wakefield), la génération de protons, la fusion inertielle de confinement pour laquelle les lasers peuvent atteindre des densités de l’ordre de 1kW/cm2 sur la cible. Pour atteindre une telle puissance sur la cible, le laser doit passer au travers différentes étages d’amplification grâce à des composants optiques de larges diamètres. Ces étages d’amplification génèrent des effets thermiques et des aberrations optiques qui distordent le front d’onde et par conséquent affectent la qualité de focalisation. L’intensité du faisceau sur a cible est de fait diminuée. La phase ainsi que la forme du faisceau altéré sont corrigées grâce à un miroir déformable. Grâce à cette correction par l’optique adaptative, la focalisation optimum sur la cible grâce est atteinte. [4][5]
    3. Imagerie biologique et microscopieL’optique adaptative permet une amélioration significative de l’image pour des applications d’imagerie biologique. En microscopie, les composants optiques du microscope (lentilles et miroirs essentiellement) ainsi que l’échantillon biologique en lui-même génèrent des aberrations. Grâce aux solutions d’Imagine Optic, l’utilisateur peut s’affranchir de ces aberrations, améliorer le contraste et la résolution de l’image, ou encore faire de l’imagerie en profondeur. Les bénéfices de cette technologie ont été démontrés pour la microscopie de superrésolution (PALM, STORM) [6][7]  ainsi que pour le spinning disk[8]. Des travaux de recherche et développement sont en cours pour apporter des solutions en microscopie de fluorescence en champ large:
    4. Métrologie des lignes de lumière, sources et optiques dans l’UV extrême (EUV) et les rayons X Les avancées en termes de puissance de faisceau dans le domaine X/EUV permises par les grands instruments de type Synchrotrons ou Laser à électrons libres (FEL) ont permis un grand nombre de découvertes liées à l’interaction lumière-matière, à des échelles non permises dans le domaine de la lumière visible. Par ailleurs de nouveaux types de sources moins complexes de mise en œuvre comme les sources à plasma ou la génération d’harmoniques d’ordre élevé par laser femtoseconde donnent un accès de plus en plus aisé à ce type de recherche.Aux longueurs d’onde X/EUV, les exigences sur la qualité des optiques ainsi que sur leur alignement  sont bien plus élevées que dans le domaine visible. La complexité de mise en œuvre et les contraintes d’usage des grands instruments nécessitent des solutions simples de mesure et d’optimisation. Parmi les pionniers du domaine [références articles], Imagine Optic propose des analyseurs de front d’onde dans le domaine EUV, permettant de mesurer avec une extrême précision la qualité optique d’un faisceau, et ainsi de réaliser simplement un alignement optimal. Optimisés sur une gamme d’énergie de 30 à 300 eV (4 à 40nm), ces analyseurs, basés sur une technologie propriétaire permettant une grande résolution spatiale, et peuvent être adaptés à d’autres gammes d’énergies. Imagine Optic propose aussi des bancs de métrologie dédiés aux optiques X offrant des précisions de mesure sans contact inégalées: typiquement de l’ordre l/2000 en environnement controlé!Enfin, dans l’objectif d’optimiser l’efficacité des lignes de lumière et sources X, Imagine réalise l’interfaçage de ses solutions de métrologie aux composants de corrections du front d’onde – comme les optiques déformables, pour optimiser l’efficacité de focalisation des faisceaux.

 

Références

[1] Absolute measurement − Why is it important and how do you know if your wavefront sensor is really capable?

[2] BNL news – Inventive Thinking Leads to Improved Optical Measurements for Better X-ray Mirrors

[3] L’hommage de Pierre-Gilles de Gennes dans le magazine Orsay, été 2007, page 7

[4] HIGH INTENSITY LASERS – Description, issues and state of-the-art

[5] Central Laser Facility – Adaptive optic developments for the Astra Gemini target area

[6] Izeddin, et al. “PSF shaping using adaptive optics for three-dimensional single-molecule super-resolution imaging and tracking.” (2012) Opt. Express, 20, 4957–4967

[7] Tehrani, et al. “Adaptive optics stochastic optical reconstruction microscopy (AO-STORM) using a genetic algorithm.” (2015) Opt. Express, 23, 13677-13692

[8] Fraisier, et al. “Adaptive optics in spinning disk microscopy : improved contrast and brightness by a simple and fast method.” (2015) J. Microsc., 259, 219-227

[9] Olivier, et al. Dynamic aberration correction for multiharmonic microscopy.” (2009) Opt. Lett., 34, 3145–3147

[10] Aviles-Espinosa, et al. “Measurement and correction of in vivo sample aberrations employing a nonlinear guide-star in two-photon excited fluorescence microscopy.” (2011) Biomed. Opt. Express, 2, 3135

[11] Jorand, et al. “Deep and clear optical imaging of thick inhomogeneous samples.” (2012) PLoS ONE, 7, e35795+

[12] Thomas, et al. “Enhanced resolution through thick tissue with structured illumination and adaptive optics.” (2015) J. Biomed. Opt., 20, 026006

 

Management team

Imagine Optic has assembled one of the industry’s best management and scientific teams. We constantly strive to understand our customer’s requirements, and to provide the products and services that respond to their demands in a wide variety of applications.

Samuel Bucourt

President and CEO

Soon after his first experience as an engineer at Le Conoscope, Samuel Bucourt became an entrepreneur, co-founding Imagine Optic in association with Xavier Levecq in 1996. In the five short years following the debut of their endeavor, their company had already become an international leader as a provider of optical wavefront sensors. Samuel brings solid expertise in corporate management to Imagine Optic including sales-force organization, finance, strategic and business development, and growth management.

Xavier Levecq

Vice President and Chief Research Officer

Well before he graduated from the prestigious Ecole Supérieure d’Optique, Xavier Levecq had already started inventing and filing patents. Recruited while still at university by CILAS-EADS, he developed high-tech optronic systems for "StarWars" military applications based on advanced space optics technologies. In 1996, Xavier co-founded Imagine Optic with Samuel Bucourt. His work in technology development led to the patents and products that propelled their venture into an international success and his wavefront sensors are now recognized worldwide as the reference for optical metrology devices.

Guillaume Dovillaire

Technical Director and COO

Guillaume has over 12 years of experience in Shack-Hartmann wavefront metrology and adaptive optics. His career began after he finished his studies at the Institut d’Optique Graduate School by participating in the installation of an adaptive-optics system for a military project led by CILAS. He then joined Imagine Optic when the company was formed to contribute to the conception of the first HASO32 wavefront analyzer. The product’s commercial success offered him the opportunity to become the Product Manager for the HASO line in 2001. In this role, he managed the product family’s growth and developed the production tools used today. Since he was named CTO and Technical Director in 2004, he has managed the R&D team with the goal of maintaining HASO’s place as a market standard of reference as well as in the development of innovative new adaptive optics products.

Laurent Couvet

Production Coordinator

Laurent joined the Imagine Optic team, just several months after the company’s creation, after having worked in R&D on 10” Digital Optical Disk readers/writers. He has extensively participated in the conception of the company’s opto-mechanical products and created the production department in order to satisfy customer needs regarding order time, traceability and compliance. Currently, he is spearheading Imagine Optic’s quality control system with the goal of achieving ISO 9001 certification.

Sales team

Isabelle Serre

Sales Director

Rafael Porcar Guezennec

Sales Representative - Spain

Rakchanok Rungsawang

Asia Sales Manager

Jérôme Ballesta

North American Sales Manager