PHYS-449: Optics III

Résumé

Réaliser un système d'optique complexe. Comprendre l'interaction de la lumière avec la matière en optique nonlinéaire et optique pulsé. Comprendre les méthodes de génération, d'amplification e de compression des impulsions courtes. Connaitre les techniques de spectroscopies résolues en temps.

Source officielle

https://edu.epfl.ch/coursebook/fr/optique-iii-PHYS-449

Page Moodle

http://go.epfl.ch/PHYS-449

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Microcavité optique

vignette|Simulation par matrice de transfert de la dynamique du champ électrique lorsqu'une impulsion est projetée sur une microcavité (en l'occurrence un réflecteur de Bragg avec un défaut au milieu). Une microcavité optique est une structure nanométrique dont les dimensions sont comparables aux longueurs d'onde optiques ; elles sont notamment utilisées pour agir sur l'émission d'émetteurs placés en leur cœur.

Théorie des modes couplés

La théorie des modes couplés (TMC ou en anglais CMT pour Coupled mode theory) est une approche perturbative permettant d'analyser le couplage de systèmes en vibrations (mécaniques, optiques, électriques, etc.) dans l'espace ou dans le temps. La théorie des modes couplés permet de modéliser un grand nombre de dispositifs et de systèmes sous la forme d'un ou plusieurs résonateurs couplés. En optique, ces systèmes comprennent les cavités laser, les plaques de cristaux photonique, les métamatériaux et les .

Optique de Fourier

L'optique de Fourier (du nom de Joseph Fourier), est un domaine de l'optique ondulatoire se basant sur la notion de transformée de Fourier. L'optique ondulatoire utilise principalement le principe de Huygens-Fresnel pour aboutir à des résultats comme celui des fentes de Young, ou de la tache d'Airy. Ces calculs sont relativement compliqués, et pour les simplifier, il est possible de se placer dans le cadre de certaines approximations. Par exemple, la diffraction de Fraunhofer suppose que l'on observe la figure de diffraction à très grande distance de l'objet diffractant.

Waveguide

A waveguide is a structure that guides waves, such as sound (acoustic waveguide), light (optical waveguide), radio waves (radio-frequency waveguide) or other electromagnetic waves, with minimal loss of energy by restricting the transmission of energy to one direction. Without the physical constraint of a waveguide, wave intensities decrease according to the inverse square law as they expand into three-dimensional space. There are different types of waveguides for different types of waves.

Optique non linéaire

Lorsqu'un milieu matériel est mis en présence d'un champ électrique , il est susceptible de modifier ce champ en créant une polarisation . Cette réponse du matériau à l'excitation peut dépendre du champ de différentes façons. L'optique non linéaire regroupe l'ensemble des phénomènes optiques présentant une réponse non linéaire par rapport à ce champ électrique, c'est-à-dire une réponse non proportionnelle à E.