Code UE - Centrale Marseille
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Date émission : 21/07/2009 Fiche UE Code UE Page 1/2 Intitulé : Photonique Total heures Année Semestre 45.5 1 1 Responsable : C. DEUMIE Prérequis Cours 25.5 Répartition TD TP 12 Projets Travail personnel ECTS 25 3 8 Équipe enseignante : C. AMRA H. AKHOUAYRI C. DEUMIE L. GALLAIS G. GEORGES F. LEMARQUIS M. LEQUIME J. SORRENTINI Propagation des ondes électromagnétiques dans le vide Mathématiques: transformations de Fourier, distributions et opérateurs associés Objectifs Maitrise des fondamentaux relatifs à l'interaction lumière/matière et de leur formulation mathématique, compréhension des conséquences sur les lois de la nature. Contrôle et transport de la lumière et des informations:milieux simplement ou doublement structurés, nanostructures photoniques, milieux aléatoires. Ouverture vers l'optique quantique, statistique, non linéaire. Programme A partir des connaissances acquises sur la propagation dans le vide, nous nous attacherons à l'étude et la formulation des concepts fondamentaux liés à l'intéraction entre les rayonnements et la matière. La matière sera approchée à l'échelle macroscopique et microsopique, dans un état isotrope ou anisotrope. A partir de la matière homogène, on étudiera la structuration pour le contrôle des ondes (nanostructures photoniques). On introduira les concepts de base liés à l'aspect corpusculaire (optique quantique), et aux matériaux non linéaires. On s'interessera également à la physique de la formation et du transport des images, en milieux homogènes ou perturbés (introduction à l'optique adaptative). Le programme sera décliné de la manière suivante: - Electromagnétisme et photonique: concepts fondamentaux - Relations temps/fréquence: analogie temps /fréquence et utilisation dans plusieurs domaines de la physique. Notion de cohérence. Application à l'interférométrie en lumière blanche - Régime harmonique ou monochromatique: paquet d'onde, résolution optique, ondes évanescentes, bilans d'énergie - Nanostructures photoniques pour le contrôle des ondes: milieux structurés en 2D ou 3D, milieux aléatoires - Approche microscopique de la matière et milieux anisotropes - Propagation et diffraction, formation des images et systèmes optiques, milieux homogènes ou perturbés (front d'onde et optique adaptative) - Ouvertures: introduction à l'optique quantique, statistique et non linéaire Page 2/2 Compétences Connaissances visées Maîtriser les fondamentaux « macroscopiques » de l’interaction lumière&matière, savoir les formuler mathématiquement et en comprendre les conséquences sur les lois de la nature Comprendre l’analogie temps fréquence et savoir l’utiliser dans plusieurs domaines de la physique. Maîtriser les notions de cohérence Savoir utiliser les paquets d’onde plane, comprendre la résolution optique et son lien aux ondes évanescentes, maîtriser les bilans d’énergie Savoir concevoir/analyser les composants et systèmes pour le contrôle de la lumière et le transport des images et des informations. Maitrise des systèmes de détection (énergie, phase, bruit). Acquérir les connaissances de base pour saisir les enjeux liés à l'optique non linéaire et à l'a quantification du champ (optique quantique) Documents pédagogiques Polycopié Références bibliographiques: Max BORN & Emil WOLF, « Principles of Optics » Saleih & Tech “ Photonics” Évaluation Type : E (écrit), O (oral), CR (compte-rendu), P (projet), TP/TL* Contrôles / Examens Examen écrit sans doc sans calculatrice TP E TP/TL Durée % note finale 3h 80 20
