De l'Optique électromagnétique à l'Interférométrie

Publié par : EDP Sciences

Ce livre, rédigé par des enseignants de Centrale Marseille, propose une approche unifiée des concepts qui fondent l'Optique physique, ce domaine clef de la Photonique qui va de l'Optique électromagnétique à l'Interférométrie en passant par la Formationdes Images. La démarche adoptée est basée sur un emploi généralisé du concept de paquet d'ondes, tant fréquentiel que spatial, et sur un recours constant à la transformation de Fourier, ainsi qu'aux mécanismes du aux de décomposition spectrale et de reconstructionque sa mise en œuvre pratique requiert. Au travers de cette démarche, sont abordés des points aussi variés que :- le traitement harmonique des équations de Maxwell ;- la propagation d'une impulsion lumineuse dans un milieu dispersif ;- les notions de cohérence ;- le concept d'onde évanescente ;- la propagation en milieu stratifié ;- l'effet Talbot ;- la diffraction en présence d'aberrations ;- le taux d'erreur d'une communication numérique ;- la détection homodyne passive ;- l'interférométrie en lumière blanche ;- le gyroscope à fibre optique ;- l'interférométrie d'intensité ;- … Cet ouvrage est destiné à des élèves-ingénieurs d'écoles généralistes ou spécialisées, à des étudiants de Licence et de Master intéressés par l'optique ondulatoire, ainsi qu'à des ingénieurs en Optique/Photonique dont les activités professionnelles tournent autour de la Recherche et du Développement. Michel Lequime est Professeur à l'École Centrale Marseille et Responsable de l'équipe Couches Minces Optiques de l'Institut Fresnel. Claude Amra est Directeur de Rechercheau CNRS et Responsable de l'équipe Concept de l'Institut Fresnel.


Consulter un extrait ci-dessous

L'optique électromagnétique devient incontournable dès lors que les dimensions des objets sont du même ordre de grandeur que la longueur d'onde de la source qui les éclaire. On comprend ainsi, eu égard au rapide et récent développement des micro et des nano-technologies, l'essor de la photonique moderne, en appui sur des nano composants et des micro-systèmes. Ces progrès considérables ont permis de revisiter ou d'étendre une multitude de concepts au cours de la dernière décennie, parmi lesquels on citera les cristaux photoniques, les fibres micro-structurées, la lentille plate et les indices négatifs, les optiques diffractives, les micro-cavités luminescentes, les méta-matériaux et les capes d'invisibilité, la super-résolution et plus généralement l'imagerie en milieu diffusant et les nouvelles microscopies, la plasmonique et les nano-antennes?


Tous ces concepts s'appuient sur le formalisme de l'optique électromagnétique, tout comme, de façon plus classique, les phénomènes de réflexion, de transmission, d'absorption, de diffraction, de diffusion, de filtrage interférentiel, de génération de fréquences ou de biréfringence. Par ailleurs, le mariage des technologies nouvelles et de la puissance des calculateurs autorise désormais la synthèse de composants 1D, 2D ou 3D capables de confiner l'énergie électromagnétique dans des volumes de l'ordre d'une fraction de la longueur d'onde, ou bien d'exalter localement le champ optique de façon drastique, afin d'augmenter l'interaction lumière matière?


Face à cette multitude de concepts et d'applications, il nous a paru important de nous attarder sur les concepts de base de l'optique électromagnétique. Toute théorie physique s'appuie en effet sur des hypothèses qu'il est important de s'approprier, avant même de maîtriser le formalisme mathématique qui en découle ou les prolonge. Cette appropriation est par ailleurs très souvent à la source de l'innovation ou de la remise en cause. Enfin, la maîtrise des fondamentaux facilite grandement la compréhension d'une discipline, à condition de tirer profit des analogies.


Ainsi ce premier chapitre met-il l'accent sur les hypothèses mises en jeu dans le cadre du formalisme macroscopique de l'optique électromagnétique (classique). Comme souvent, c'est l'expérience qui induit les hypothèses et valide les approximations ; ce chapitre ne prétend donc pas à une description exacte des phénomènes, mais les auteurs ont tenté d'y faire preuve d'objectivité.


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Informations
Date :

29/09/2013


Langue :

Français


Pages :

505


Consultations :

5102


Note :
Format :

PDF / EPUB


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Résumé

Auteur : Michel Lequime, Claude Amra


Editeur : EDP Sciences


Edition : 2013

ISBN : 9782759810901

Tags : Optique, photonique, optique physique, électromagnétique, Interférométrie
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