Fiches de cours 2017-2018

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Introduction à la photonique

EE-340

Enseignant(s) :

Thévenaz Luc

Langue:

Français

Résumé

Ce cours introduit les spécificités des techniques relevant de l'optique moderne, en particulier les aspects touchant à la fréquence extrêmement élevée de l'onde et ceux liés à l'émission et la détection de la lumière basés sur sa nature quantique, pour maîtriser les avantages liés à la photonique.

Contenu

Généralités : Spécificités de l'onde électromagnétique dans le domaine optique : intensité, aspect corpusculaire, détection. Introduction aux différentes descriptions de la lumière et à leur niveau d'approximation: optique géométrique, optique ondulatoire, optique électromagnétique et optique quantique.Optique géométrique : Postulats. Composants optiques élémentaires. Calcul de systèmes optiques dans l'approximation paraxiale.Optique ondulatoire scalaire : Domaine d'application du modèle scalaire. Ondes monochromatiques. Lumière polychromatique et interférences. Interféromètres de Michelson, de Mach-Zehnder et de Sagnac. Fonction de transfert de la propagation libre. Description de faisceaux réels.Optique électromagnétique : Domaine d'application du modèle vectoriel. Théorie électromagnétique de la lumière. Polarisation et formalisme de Jones. Interface entre 2 milieux: réflexion et réfraction.Optique guidée : Guides d'onde optique et fibres optiques. Réalisations de circuits optiques planaires et méthodes de fabrication de fibres optiques. Propagation du signal optique: atténuation et dispersion.Résonateurs optiques : Interférences multiples. Couches anti-réflexion. Cavité optique et interféromètre Fabry-Perot. Cavités à miroirs sphériques. Emission et détection de la lumière : Modes du champ et photons. Processus d'émission et de détection: interactions entre photons et atomes. Densité de modes et rayonnement thermique. Coefficients A et B d'Einstein. Photodétecteurs. Lasers.

Compétences requises

Cours prérequis indicatifs

Electromagnétisme I et II

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

Méthode d'enseignement

Ex cathedra, avec exercices intégrés

Méthode d'évaluation

Oral

Ressources

Ressources en bibliothèque
Polycopiés

Polycopié disponible à la vente des cours

Préparation pour

Cours master en photonique, projets de semestre.

Dans les plans d'études

  • Génie électrique et électronique , 2017-2018, Bachelor semestre 6
    • Semestre
      Printemps
    • Forme de l'examen
      Oral
    • Crédits
      3
    • Matière examinée
      Introduction à la photonique
    • Cours
      2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
    • Exercices
      1 Heure(s) hebdo x 14 semaines
  • Passerelle HES - EL, 2017-2018, Semestre printemps
    • Semestre
      Printemps
    • Forme de l'examen
      Oral
    • Crédits
      3
    • Matière examinée
      Introduction à la photonique
    • Cours
      2 Heure(s) hebdo x 14 semaines
    • Exercices
      1 Heure(s) hebdo x 14 semaines

Semaine de référence

LuMaMeJeVe
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14
14-15
15-16
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
En construction
Cours
Exercice, TP
Projet, autre

légende

  • Semestre d'automne
  • Session d'hiver
  • Semestre de printemps
  • Session d'été
  • Cours en français
  • Cours en anglais
  • Cours en allemand