Descriptif
Le cours expose l'origine des aberrations géométriques et chromatiques des systèmes optiques, et évalue leur importance pour des systèmes simples (lentilles, miroirs, ...). Il donne les outils nécessaires à la caractérisation des aberrations, en s'appuyant en particulier sur les notions d'écart normal, de réponse percussionnelle et de fonction de transfert. Les méthodes générales d'évaluation et de compensation des aberrations sont étudiées. Les principes de l'optimisation de systèmes optiques sont abordées sur un logiciel de conception optique. Enfin, les principales méthodes expérimentales de caractérisation sont décrites.
Objectifs pédagogiques
A l'issue de ce cours, les étudiants sont en mesure d'évaluer la qualité d'un système optique, selon plusieurs critères, et de concevoir et optimiser des systèmes simples.
- Cours magistral : 32
- Examen : 3
- Travaux dirigés : 28.5
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- 7P-127-PHO : Fondamentaux d'Optique
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'ingénieur de l'Institut d'Optique Théorique et Appliquée
optique instrumentale; optique de Fourier
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 :
Modalités d'évaluation :
Devoir à la maison
Compte-rendu de TD (Zemax)
Questionnaires en TD
Examen 3 h - calculatrice + feuille A4 R/V
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée écrêtée à une note seuil de 12)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 6
Le coefficient de l'UE est : 55
Programme détaillé
Méthodes d'évaluation des aberrations
Approche géométrique
Ecart normal et surface d'onde
Approche ondulatoire :
Réponse percussionnelle
Rapport de Strehl et critère de Maréchal
Aberrations des systèmes centrés
Développements limités de l'écart normal : polynômes de Seidel et de Zernike
Les aberrations du 3ème ordre :
Aberration sphérique, Coma,
Astigmatisme, Courbure de champ
Distorsion
Evaluation des aberrations géométriques de systèmes classiques
Les optiques simples : dioptres, miroirs, lentilles
Association de systèmes
Les outils de la conception de systèmes optiques
Fonction de transfert de modulation
Modélisation et optimisation numérique des systèmes optiques
Défauts des systèmes réels : aberrations d'excentrement & tolérancement
Méthodes expérimentales de caractérisation des systèmes optiques
Mots clés
optique instrumentale; front d'onde; réponse percussionnelle; écart normal; aberrations; fonction de transfertMéthodes pédagogiques
cours, TD, projet, devoir à la maisonSupport pédagogique multimédia
