Non-invasive optical detection devices and techniques that use optically discriminative detection of returned probe light from a target by spatially separating the returned probe light from the deep tissue structure and the returned probe light from the skin surface and the shallow tissue structure based on different wave vector components to improve the optical detection sensitivity in detecting the returned probe light from the deep tissue structure with reduced optical interference by the returned probe light form the skin surface and the shallow tissue structure.La présente invention concerne des dispositifs et des techniques de détection optique non invasive utilisant la détection optique sélective de la lumière de la sonde renvoyée par une cible, et consistant à séparer spatialement la lumière de la sonde renvoyée par la structure tissulaire profonde et la lumière de la sonde renvoyée par la surface de la peau et la structure tissulaire peu profonde sur la base de composants de vecteurs d'onde différents afin d'améliorer la sensibilité de détection optique lors de la détection de la lumière de la sonde renvoyée par la structure tissulaire profonde grâce à une réduction des interférences optiques provoquées par la lumière de la sonde renvoyée par la surface de la peau et la structure tissulaire peu profonde.