Cet article propose un interféromètre holographique numérique à double référence pour l’analyse des fortes variations d’indice de réfraction rencontrées dans les écoulements transsoniques et supersoniques. Pour cela, un prisme de Wollaston est inséré dans le bras de référence afin de générer simultanément deux ondes de référence polarisées orthogonalement. En conséquence, les interférogrammes enregistrés contiennent deux réseaux de franges d’interférence croisés et perpendiculaires qui donnent deux ordres complètement séparés dans le spectre de Fourier. Il est alors possible d’analyser un objet transparent quelle que soit l’orientation du gradient d’indice de réfraction en utilisant les deux cartes de phases reconstruites avec chacun des deux premiers ordres d’interférences. La fusion des cartes de phase donne une carte de phase unique dans laquelle les singularités de phase sont éliminées. Les résultats expérimentaux démontrent la pertinence de l’approche proposée pour l’analyse des ondes de choc émises dans le sillage instationnaire autour d’un cylindre circulaire à Mach 0,75.