Optique Technique
PROGRAMME DU SEMESTRE S5
La Fiche Semestrielle
Remarque pour le site
Identification
- Intitulé du domaine : ST (Sciences et techniques)
- Codification : D011
- Intitulé de la mention : Génie Mecanique : codification : D01104
- Intitulé du parcours : Optique Technique : codification : D0110402
Unité d'enseignement Fondamentale 6 UEF6
* Optique ondulatoire (2cours + 1TD + 1TP). VHG = 90 H. 8 crédits.
Programme
Optique ondulatoire
-Quelques notions de base de l'optique ondulatoire.
-Généralité sur l'optique ondulatoire.
-Formules de fresnel.
-Les principales sources de lumière : propriétés spectrales et notions de cohérence temporelle.
-Conditions d'interférences : introduction à la cohérence spatiale et temporelle.
-Les interféromètres à séparation spatiale.
-Les interféromètres à séparation de luminance : surface de localisation, interféromètre de Michelson, interféromètre de Twyman Green, Interféromètre de Mach Zender.
-Les interférences à ondes multiples : ondes stationnaires et procédé couleur Lippmann ; interféromètre de Fabry-Pérot, applications à la spectroscopie
-Diffraction
-Principe d'Huygens-Fresnel : formulation et expression analytique.
-Diffraction de Fresnel et de Fraunhofer.
-Étude des réseaux de diffraction.
Polarisation (1 cours + 1 TD). VHG = 45 h. 6 crédits.
Polarisation:
- POLARISATION DE LA LUMIÈRE ET MILIEUX ANISOTROPES
-Lumière polarisée
-Propagation dans les milieux anisotropes : surface des indices, surfaces d'onde, milieux uniaxes, construction des rayons réfractés.
-Composants de polarisation : polariseurs, lames cristallines, demi onde et quart d'onde.
-Analyse de polarisation - Mesure du déphasage d'une lame cristalline
-Interférences en lumière polarisée : expérience de Fresnel Arago, teintes de Newton, lumière convergente.
-Compensateurs (Babinet, Bravais) et interféromètres en lumière polarisée.
- Pouvoir rotatoire naturel, effet Faraday.
-Biréfringences provoquées : effet photoélastiques, électrooptiques, magnétooptiques - Cristaux liquides.
-Formalisme matriciel (Jones, Stokes, Mueller) - Sphère de Poincaré.
* Analyse et synthèse des systemes optique 1 (1 cours + 1 TD). VHG = 67.5. 4 crédits
Programme
I- Théorie de la formation de l'image optique géométrique
- Méthode analytique et numérique de calcule des systèmes optique
- Calcul matricielle de la formation de l'image
- Calcul analytique du stigmatisme et de la courbure de champ
- Condition d'aplanétisme
- Calcul du parcours des rayons par un système optique
- Introduction a la théorie des aberrations chromatiques paraxiales
- Analyse des aberrations chromatiques paraxiales des lentilles
- Influence de l'épaisseur des lentilles
- Aberration géométrique du 3eme ordre
- Classification et influence sur la forme et la qualité d'image optique géométrique
- Les coefficients de dioptre et de lentille.
II- Synthèse des systèmes optique
-Classification des systèmes optique; Exigence de la qualité de l'image; remarque générale sur la mise en équation
-Systématique de la synthèse; Mise en équation des systèmes initiaux; Simplets et choix des verres; Doublet générale; Solution des équations du système initial au cas en verre égaux
III- Triplet et condition de BEREK
-Correction analytique des aberrations géométrique lentilles seules minces.
Unité d'enseignement Méthodologie 5 UEM 5
* Construction d'appareils optique (1 cours + 1TP). VHG = 33h. 3crédits.
I-1- Assemblage des éléments optique
1- Collage
2- Soudage hétérogène
3- Bordage
4- Vissage
5- Assujettissement
I-2 – Assemblage et enchâssement des éléments optique
I-2- 1- Enchâssement des éléments circulaire
- Exigence
- Genre de monture
- Exemples
- Monture ajustable
- Exemples
I-2- 2- Assemblage des montures auxiliaires dans des montures principales
I-2- 3- Assemblage et enchâssement des éléments prismatiques
I-2- 4- Montures pour éléments optique non circulaires
- Exigences
- Genre de monture
- Monture de prisme
- Monture ajustable
-Exemples
I-2-5- Assemblage et enchâssement des miroirs
- Montage et exigence
- Ajustage
II- Méthode d'ajustage
II-1- Méthodes mécanique
II-2- Méthodes optique
II-3- Directives d'ajustage
II-4- Ajustage des éléments circulaire
II-4-1- Ajustage axial
II-4-2- Ajustage radial
II-4-3 Ajustage angulaire
II-5- Dispositifs d'ajustage associes à l'élément
II-6-1- Ajustage par déplacement
II-6-2- Ajustage basculement
II-7- Dispositifs d'ajustage associes à l'élément
II-8-1- Ajustage des miroirs
II-8-2- Basculement
II-9- Dispositifs d'ajustage associes à l'élément
III-1- Sortes de diaphragme
III-2-1- rappel d'optique géométrique
III-2-2- Conception
III-2-3- Dimensionnement des diaphragmes
IV- Systèmes optiques
IV-1- Condenseurs
IV-2- Objectifs oculaire
IV-3- Objectifs ajustable
IV-4- Objectifs de microscope
IV-5- Téléobjectifs
IV-6- Mises au point d'objectif
IV-7- Jonction d'oculaire et d'objectif
IV-8- Systèmes binoculaire.
* Fabrication des composants optique (1 cours). VHG = 33 h. 3 crédits.
Programme:
I - Verre
1- Historique
2- Propriétés sous l'aspect d'usinage
3- Structure
4- Composants principaux et formation des verres
5- Verre pour lentilles et miroirs
6- Tensions dans le verre et défauts
7- Domaines d'application
II- Procèdes de fabrication des composants optiques
1- Ebauchage
2- Tranconnage
3- Meulage
4- Rodage
5- Polissages
III- Procèdes de finition
1- Centrage
2- Revêtement
3- Assemblage
4- Graduation
5- Fibre optique
IV - vérification et contrôles des surfaces optiques
1- Contrôle de planéité et de parallélisme
2- Contrôle d'angle et de rugosité
3- Contrôle et mesure des rayons de courbure
* Anglais 1 (1 cours). VHG = 22.5 h. 1 crédits
Unité d'enseignement Fondamentale 7 UEF 6 (option TP)
* Laser (1 cours). VHG = 33 h. 3 crédits.
Programme
Laser et ses applications:
I - ATOMES ET PHOTONS
1) Processus mis en jeu
2) Exemple de forme de raies
3) Section efficace d'une onde laser
4) Équation des populations
II - AMPLIFICATION OPTIQUE
1) Intensité
2) Influence de la nature de l'élargissement spectral
3) Modification de l'indice de l'amplificateur
III - L'OSCILLATEUR LASER
1) Conditions d'oscillation
2) Intensité en sortie d'oscillateur
3) Cas des cavités linéaires
4) Spectre de l'oscillateur laser
IV - LASERS IMPULSIONNELS
1) Oscillateurs impulsionnels
2) Amplificateurs impulsionnels
V - OPTIQUE DES LASERS
1) Approche intuitive : intérêt de l'onde sphérico-gaussienne
2) Étude détaillée de l'onde sphérico-gaussienne
3) Comment faire des cavités stables ?
4) Modes d'ordre supérieurs
VI - LES DIFFERENTS TYPES DE LASERS
VI - SECURITE LASER
* Les instruments optique (1 cours+1 TD). VHG = 45 h. 3 crédits
Instruments optiques
-L'œil humain.
-La loupe.
-Le microscope.
-Le télescope.
-L'appareil photographique.
-Le projecteur.
-L'agrandisseur.
