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Contenus traités dans le cours |
Heures |
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1. Introduction
- Définitions de termes clés de la photonique
- Description d’un système photonique; exemples
- La sécurité dans un laboratoire de photonique
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1.5 heures |
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2. La nature de la lumière
- Relation rayon / onde / photon
- Onde plane, champs et intensité lumineuse
- Modèle classique de l'atome, absorption et émission spontanée
- Durée de vie de radiation, cohérence et longueur de cohérence
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3 heures |
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3. Propagation, imagerie et guidage
- Ondes EM : indice de réfraction, vitesse, propagation, atténuation, absorption et polarisation
- Phénomènes de réflexion, transmission, réfraction et diffraction
- Composants diélectriques: mirroir de Bragg, cristaux photoniques, couches anti-reflets, réseaux de diffraction
- Fibre optique : guidage diélectrique, modes de propagation, ouverture numérique, diamètre modal, phénomènes de dispersion, sources de pertes
- Types de fibres, fibres dopées, fabrication, épissure et connectique
- Composants à fibre optique : réseau de Bragg à fibre, capteur de température, coupleurs de puissance, interféromètres, commutateurs optiques et isolateurs
- Les effets nonlinéaires optiques
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14 heures |
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4. Les lasers
- Résonateur Fabry-Pérot
- Émission stimulée, milieux de gain, 3 et 4 niveaux, types de lasers (gaz, solides, semi-conducteurs)
- Cavités, modes longitudinaux, transverses et sauts de modes
- Largeur de raie, rapport SSE
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5 heures |
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5. Les composants optoélectroniques
- Matériaux semi-conducteurs : diagramme de bandes d'énergie, jonction pn et polarisation
- Lasers à gas: fonctionnement de base, gain, élargissement spectral via effet Doppler
- Lasers à semi-conducteurs : FP, DFB, à cavité externe, stabilisation modale, circuits d'alimentation et codage
- Photodétecteurs : phototransistor, pin, avalanche, photopiles solaires, circuits d'alimentation, bruit
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11.5 heures |
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6. Introduction à l'optique quantique
- Définition d'un état quantique des photons, principe de superposition et intrication de photons
- Mesure des états quantiques
- Définition du qubit et protocole de cryptographie quantique
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4 |
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Total |
39 |