Master OIV - SISE Intitulé du cours : Optique Non Linéaire Cours : 10 h Travaux dirigés : 16 h Enseignant : Alain TROUILLET Pré-requis : Optique géométrique, optique ondulatoire, Electromagnétisme Objectifs : Ce cours vise à introduire les principaux phénomènes optiques non linéaires, leurs conditions d’existence et leurs applications. Programme : Chapitre 0 : Rappels sur l’électromagnétisme dans la matière Polarisation, susceptibilité diélectrique, permittivité, … tél : +33 4 77 91 58 12 (Lab) / + 33 4 77 42 18 24 (MU) e-mail : [email protected] Chapitre 1 : Bases de l’ONL Fondements de l’ONL, tenseurs de susceptibilité, relations ABDP, Kleiman… Chapitre 2 : Effets non linéaires d’ordre 2 Description de l’interaction à 3 ondes et des paramètre importants pour l’efficacité NL Accord de phase, relations de Manley-Rowe… Illustrations principales Génération de second harmonique en réflexion et en transmission - Effet Brewster NL Effet Pockels - Modulation électrooptique Amplification paramétrique – Oscillateur Paramétrique Optique (OPO) Accord de phase par modulation périodique de l’indice Chapitre 3 : Effets non linéaires d’ordre 3 ou Interactions Description de l’interaction à 4 ondes et de l’effet Kerr optique Illustrations principales : Miroir à conjugaison de phase Cavité Fabry-Pérot non linéaire – Bi-stabilité Optique Diffusion Raman Auto-focalisation - Propagation d’impulsion - Soliton La méthode de travail consiste à proposer une partie consacrée au cours réduite au strict nécessaire et à se concentrer sur le développement d’un certain nombre de concepts au travers de la résolution de problèmes. Documents et supports de cours en anglais. Tout est mis à disposition sur l’ENT, y compris documents et références annexes au cours et aux TD. Bibliographie : N. Bloembergen, “Non linear optics”, W.A. Benjamin, New-York R. W. Boyd, "Nonlinear Optics", Academic Press (2008), ISBN 978-0123694706 G.C. Baldwin, “An introduction to non linear optics”, Plenum Press New-York J. Moloney et A. C. Newell, “Nonlinear Optics”, Perseus (2004). Y. Kivshar et G. Agrawal, “Optical Solitons”, Academic Press (2003). D.L. Mills, “Nonlinear Optics”, Springer (1991). G.P. Agrawal, “Nonlinear Fiber Optics”, Academic Press (2001). T. Dauxois et M. Peyrard, “Physics of Solitons”, Cambridge ( 2006). D. L. Mills, "Nonlinear Optics: Basic Concepts", Springer (2008), Yuon-Ren Shen, "The Principles of Nonlinear Optics", Wiley F. Zernike and J.E. Midwinter, “Applied non linear optics”, Wiley D.S. Chemla and J. Zyss, “Non linear optical properties of organic molecules and crystals”, Volumes 1 et 2, Academic Press François Sanchez, "Optique non-linéaire : Cours et problèmes résolus", Ellipses J.C. Garrison and R.Y. Chiao, "Quantum optics", Oxford University Press Valerio Scarani with Chua Lynn and Liu Shi Yang, "Six quantum pieces: a first course in quantum physics", World Scientific V.G. Dimitriev, G.G. Gurzadyan and D.N. Nikogosyan, “Handbook of non linear optical crystals” Liste non exhaustive