| Pré-requis |
| Optique ondulatoire, formalisme matriciel. |
| Objectifs de l'enseignement |
| Etudier le principe de fonctionnement et les principales propriétés des composants optiques spécifiquement destinés à manipuler la polarisation de la lumière. Utilisation pratique de la polarisation de la lumière dans les applications technologiques de l'optique. Comprendre les phénomènes liés à la propagation de la lumière dans les guides d'ondes. L'enseignement comporte deux volets : le premier à caractère plus généraliste permet d'aborder les phénomènes d'optique guidée, plus particulièrement dans les guides diélectriques. Le second concerne les principales propriétés des fibres optiques et leurs applications. |
| Programme détaillé |
| Ce cours est divisé en deux parties distinctes. 1) Rappels sur les états de polarisation d'une onde électromagnétique plane. Introduction à la notion d'anisotropie optique (dichroïsme, biréfringence). Anisotropie optique linéaire, lames déphasantes, polariseurs biréfringents et cube séparateur de polarisation. Formalisme de Jones. Effets électro-optiques Pockels. Les cristaux liquides et les afficheurs LCD. Anisotropie optique circulaire, activité optique. Effets magnéto-optiques (Effet Faraday). Applications technologiques de l'anisotropie induite: modulateur d'amplitude et de phase électro-optique, isolateur optique. 2)Propagation de la lumière à travers un dioptre. Lois de Snell-Descartes. Coefficients de réflexion de Fresnel. Réflexion totale. Onde évanescente. Guidage des ondes. Guide plan métallique et diélectrique, notions de mode. Les fibres optiques : propagation multimode et monomode, phénomènes d'absorption et de dispersion temporelle. Technologie. Notions sur les communications |
| Applications (TD ou TP) |
| - Mise en évidence des différents états de polarisation et représentation en notation réelle puis complexe. - Propagation dans les milieux anisotropes. - Polariseurs, lames de phase cristallines. - Formalisme de Jones. - Effets électro-optiques et magnéto-optiques. - Propagation dans divers milieux isotropes : réflexion totale et onde évanescente. - Absorption et dispersion chromatique dans les fibres optiques en silice. - Bilan de liaison dans une ligne optique. - Amplificateur optique à fibre dopée erbium. |
| Compétences acquises |
| - Bases sur la polarisation de la lumière. - Composants optiques anisotropes (lames déphasantes, cubes polariseurs ...) - Formalisme de Jones. - Modulateur électro-optique Pockels, isolateur optique à effet Faraday - Propagation de la lumière dans les milieux transparents. - Interfaces entre différents milieux. - Propriétés des fibres optiques (modes guidés, absorption, dispersion?) - Technologie des télécommunication par fibre optique. |
| Bibliographie |
| - Optique géométrique et ondulatoire, J.P.Pérez, Masson. - Polarisation de la lumière, S. Huard, Masson. - Modern optics, R. Guenther, John Wiley & sons. - Optoélectronique, Z. Toffano, TechnoSup, Ellipses. - Optique et télécommunications. A. Cozannet et All. (épuisé). - Optique M. May et A.M. Cazabat. Masson. |
