Optique appliquée et transmission optique (PHYS642_IAI)

Présentation

Ce cours donne les bases de l''optique géométrique et ondulatoire nécessaires à la compréhension des systèmes utilisant des transmissions optiques. Le formalisme matriciel et la simulation numérique sont mises à profit pour donner au futur ingénieur des méthodes fiables permettant de décrire rapidement et simplement le fonctionnement d'un système optique.

Objectifs

Ce cours vise à rendre l'élève apte à :

Niveau

A l'issue de ce cours l'élève sera capable :

décrire le fonctionnement d'un système optique géométrique en se basant sur ses éléments équivalents

Maîtrise

de prévoir et décrire le fonctionnement de tout système optique géométrique

  

de manipuler les notions d'objets, d'images, de grandissement et de grossissement

  

de remplacer le système par ses éléments équivalents

décrire l'état de polarisation d'une onde lumineuse et d'expliquer les phénomènes d'interférences et de diffraction

Maîtrise

de décrire la prorogation d'une onde lumineuse en notation complexe et d'utiliser le formalisme matriciel pour calculer l'action d'un polariseur ou d'une lame à retard sur un état de polarisation quelconque.

  

de modéliser les phénomènes d'interférences et de diffraction, et de connaitre les applications courantes de ces phénomènes

décrire la propagation et le confinement de la lumière dans une structure de type guide plan ou de type fibre optique

Application

de calculer l'ouverture numérique d'une fibre optique

  

d'évaluer dans une structure plane ou cylindrique le nombre de modes guidés

  

d'avoir une notion de la répartition des champs électromagnétiques propre à chaque mode

Pré-requis

PHYS542 : Electromagnétisme appliqué à la transmission de l'information

Plan du cours

Plan du cours

  1. Optique Géométrique (propagation de la lumière, généralités sur les instruments optiques, traitement matriciel)
  2. Optique Ondulatoire (Propagation d'une impulsion, la nature "ondulatoire" de la lumière, photométrie, polarisation : traitement matriciel, applications des phénomènes d'interférences et de diffraction)
  3. La microscopie optique
  4. Optique guidée et transmission optique

Travaux pratiques

  1. Les instruments optiques, approche matricielle
  2. Interférences - diffraction
  3. Le guide optique plan

Volume horaire

  • CM : 14.5
  • TD : 13.5
  • TP : 8.0

Informations complémentaires

Bibliographie

  • Optique, Eugene Hecht, Pearson, 2005
  • Manuel d'optique, G Chartier, Hermes, 1997
  • Introduction to matrix methods in optics, A Gerrard and JM Burch, Wiley 1994

Diplômes intégrant ce cours

En bref

Langue d'enseignement
Français

Contact(s)

UFR, Écoles, Instituts