Descriptif
Ce module est une introduction au domaine de l'optique. Au cours des dernières décennies, l'optique, qui était restée jusque-là une discipline classique, a développé des liens très forts avec les sciences de l'information et de la communication.
Ces liens tiennent non seulement à l'utilisation d'un formalisme similaire (l'analyse de Fourier) mais aussi à l'aptitude des ondes optiques à véhiculer et à stocker des signaux spatiaux naturellement adaptés à un traitement parallèle de l'information transportée via le laser et la fibre optique.
Objectifs pédagogiques
Acquis d'apprentissageÀ l'issue de l'UE, l'élève sera capable de:
- Réaliser l'analyse spectrale d'un signal périodique ou non périodique à 2 dimensions (image)
- Déterminer le filtre spectral permettant de modifier une image donnée et d'en extraire ou d'en flouter les contours
- Expliquer le fonctionnement de base d'un laser et ses principales différences avec les autres sources de lumière (LED, Lampe à incandescence,...)
- Calculer la trajectoire d'un faisceau lumineux dans une fibre en fonction des paramètres de la fibre et de la source. Expliquer la notion de mode optique transverse aussi bien avec l'optique géométrique qu'avec l'optique ondulatoire ou les équations de Maxwell. Expliquer l'incidence de la dispersion inter-modale sur une transmission numérique.
Compétences de rattachement (et justification)
- BC1.1 – Analyser des systèmes existants de traitement des données, de communication et/ou d’organisation de l’information, en mobilisant les sciences et technologies (mathématiques, physique et informatique) dans un but d’audit ou d’optimisation; Justification : dans sa dimension d’analyse s’appuyant sur les sciences physiques et mathématique.
- BC5.1 – Modéliser mathématiquement une situation, des données, des phénomènes physiques dans le contexte du numérique; Justification : dans sa dimension de modélisation mathématique de phénomènes physiques.
- BC6.2 – S’appuyer sur la modélisation mathématique pour évaluer les performances et les limites du système et de ses composants, de manière à mettre en évidence les facteurs de dimensionnement et d’architecture; Justification : dans sa dimension de modélisation mathématique de phénomènes physiques
- BC8.2 – Modéliser et déterminer l'architecture logicielle et matérielle en intégrant des technologies, des composants matériels et logiciels avec différentes configurations; Justification : dans sa dimension de modélisation des composants matériels
- Travaux Pratiques :
- Travaux Dirigés :
- Leçon :
- Contrôle de connaissance : 1.5
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- MDC_3UE02_TP : Sciences et technologies de l'ingénieur (I)
Format des notes
Numérique sur 20Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur
Vos modalités d'acquisition :
Contrôle de connaissance classique CC (75 %) + 3 TPs notés (25%)
Validation : note (0.75 CC + 0.25 TP) > 10 / 20
- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 10
Le coefficient de l'UE est : 0.2
L'UE est évaluée par les étudiants.
Programme détaillé
Leçon 1 : Guides diélectriques et fibres optiques
TD1 : Propagation dans un gradient d'indice
Leçon 2 : Principe du laser
TD2 : Laser à cavité Fabry-Perot
Leçon 3 : Introduction à la transformation de Fourier
TD3 : Application de la transformation de Fourier
Leçon 4 : Addition des signaux optiques, cohérence
TD4 : Spectroscopie par transformation de Fourier
Leçon 5 : Diffraction TD5 : Réseaux de Diffraction
Leçon 6 : Holographie TD6 : Réseau zoné sinusoïdal
Leçon 7 : Traitement optique de l'information
TD7 : Quelques expériences de filtrage
TP1 : Transmission sur fibre optique(laser et fibre plastique)
TP2 : Diffraction
TP3 : Holograhie.
Documents distribués & bibliographie Polycopiés des cours de Philippe Gallion Enoncés et corrigés des travaux dirigés.
Mots clés
Laser, Fibre Optique, Optique de Fourier, PhotoniqueMéthodes pédagogiques
Cours MagistralTDs d'application, exercices supplémentaires en autonomie corrigés en ligne,
TP en quasi-autonomie,
Office hours,
Supports pédagogiques multimédia,
Visite de laboratoires de recherche
Support pédagogique multimédia
