Descriptif
Ce cours avancé fait suite à l'introduction à la conception optique de 2e année.
Objectifs pédagogiques
Ce cours introduit des études de cas de systèmes d'imagerie complexe, tant dans le visible que dans l'infrarouge thermique.
A l'issue de cet enseignement, les élèves seront capables de:
- Maitriser le domaine de l'optique et de la photonique
- Etre capable de mettre en oeuvre tout projet intégrant l'optique et la photonique
- Intégrer la photonique aux autres dimensions du système ou projet (électronique, mécanique, informatique, champ d'application …)
- Mettre en oeuvre la démarche scientifique (comprendre les théories, les phénomènes physiques, maitriser les ordres de grandeurs, savoir faire des approximations)
- Modéliser des phénomènes physiques et des systèmes réels
- Inventer / Concevoir / Mettre en œuvre / Caractériser un système à composante photonique
- Réaliser / Proposer des expérimentations
- Mettre en œuvre les outils informatiques adaptés (programmation, calcul scientifique, traitement de données, CAO)
- Rédiger et présenter des documents scientifiques, techniques, marketing (publication, cahier des charges, brevet)
- Intégrer un système dans son environnement et ses contraintes (techniques, humaines, économiques, temporelles, sociétales, etc…)
- Prendre en compte les usages dans la réalisation d'un système, avec une démarche itérative et en interaction avec les parties prenantes
- Communiquer avec des spécialistes et non-spécialistes (écrit/oral)
- Piloter un projet à forte composante de recherche et d'innovation
- Valoriser / défendre un projet ou un produit
- S’insérer dans une équipe / un réseau / un environnement professionnel
- Cours magistral : 30
- Travaux dirigés : 9
- Projet : 3
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- 9S-608-PHO : Systèmes optiques pour l'Imagerie
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Institut d'Optique Théorique et Appliquée
Optique géométrique Optique Physique Théorie des aberrations Introduction à la conception optique
Format des notes
Numérique sur 20Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Institut d'Optique Théorique et Appliquée
Vos modalités d'acquisition :
La validation porte sur la partie optique "visible" (projection, vidéo, zoom).
Elle se fait sous la forme d'un projet à faire sur un mois, avec rapport et soutenance.
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée écrêtée à une note seuil de 12)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 5
Le coefficient de l'UE est : 60
Programme détaillé
Dans le visible :
Etudes de 2 objectifs vidéos complexes et d'un système à focale variable
• Objectif de projection : savoir dans quel sens étudier une combinaison optique et comment choisir les paramètres de champ, d’ouverture, de bande spectrale pour remplir les spécifications. Apprendre les règles de correction des aberrations pendant l'optimisation du système : influence des indices de réfraction, rôle de la pupille en ce qui concerne les aberrations chromatiques primaire et secondaire, influence de la condition des sinus...
• Objectif vidéo pour la robotique : détermination des caractéristiques de focale et d'ouverture à partir des spécifications qui ne les mentionnent pas. Puis mise en place d'une combinaison optique à partir d'éléments constitutifs simples connaissant les caractéristiques précédentes. Optimisation du système ainsi construit pour répondre aux spécifications
• Système à focale variable : découverte des différents systèmes existants: pour la projection, pour la prise de vue, à 2 ou plusieurs éléments, à compensation optique ou à compensation mécanique et formulation du positionnement des éléments. Puis mise en place et optimisation d'un zoom de rapport 4 fois en n'utilisant que des optiques du catalogue Edmund Optics.
Dans l'infrarouge :
- systèmes classiques : monolentille, doublet, landscape lens, et notion d'athermalisation
- systèmes à 2 lentilles :Petzval, rétrofocus, téléobjectif, et aussi le réimageur dans le cas de l'IR refroidi