Descriptif
Le savoir-faire dans la mise en œuvre pratique de dispositifs photoniques est un atout reconnu des ingénieur·e·s SupOptique. En première année, on aborde les savoirs-faire fondamentaux sur l’utilisation des instruments optiques, l’utilisation et l’analyse de la diffraction et des interférences lumineuses, ainsi qu’une première utilisation de sources laser.
Les expériences qui sont proposées lors du semestre 6 ont été conçues par les équipes enseignantes du LEnsE, par un travail collaboratif qui s’enrichit au fil des années.
Outre l'acquisition de savoir-faires pratiques, la réalisation d’expériences d’Optique permet la confrontation entre les observations et les concepts ou raisonnements abordés dans les enseignements d’Optique physique (S5), d’Optique Instrumentale (S5) ou de Lasers (S6).
Par la conception de protocoles de mesure, la présentation, l’analyse des résultats obtenus et leur interprétation, les travaux pratiques d’Optique participent à l’acquisition d’une démarche scientifique rigoureuse, utile plus généralement à tout·e ingénieur·e.
Les travaux pratiques d'optique du semestre 6 (FISA) regroupent 3 thèmes :
- Optique Instrumentale (Microscope et lunette)
- Lasers
- Optique Physique (Diffraction)
Objectifs pédagogiques
A l’issue de ces enseignements les élèves seront capables de :
Bloc microscope et lunette
- concevoir et mettre en oeuvre un protocole de réglage et de caractérisation d’un microscope et d’une lunette
- analyser les observations obtenues et les incertitudes de mesure associées
- évaluer les qualités et les limites de ces instruments d’optique
Bloc diffraction et filtrage spatial
- Distinguer les régimes de Fresnel et Fraunhofer
- Prédire les figures de diffraction à l'infini des ouvertures circulaire et rectangulaires (allure, dimensions)
- Prédire le lien entre la transmittance d'un objet diffractant et la figure de diffraction à l'infini dans le plan de Fourier
- Utiliser la notion de fréquence spatiale
- Interpréter et calculer la répartition de l'éclairement dans le plan de Fourier pour un objet de transmittance donnée
- Interpréter l'effet de différents filtres (trous, masques, etc..) placés dans le plan de Fourier (filtres passe- bas , passe - haut, passe bande)
- Analyser et quantifier les facteurs impactant la précision d'une mesure via une figure de diffraction, et estimer les incertitudes associées
TPs laser
- utiliser des techniques d’alignement d’une cavité laser
- mettre en évidence les modes transversaux d’un laser
- prédire et mesurer les caractéristiques des modes longitudinaux d’un laser
- identifier/différencier la nature du milieu amplificateur (solide ou fibre) et la nature du régime de fonctionnement (temporel et fréquentiel)
Un atelier de “fabrication d’hologramme” facultatif est aussi proposé. A l’issue de l’atelier les élèves sont capables de :
- réaliser et restituer des hologrammes en réflexion
- Travaux pratiques : 13
Diplôme(s) concerné(s)
UE de rattachement
- 6N-091-PHO : Photonique 2 CFA
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 :
Contrôle continu 50%
Exam de TP 50%
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 : 40
Programme détaillé
Diffraction et Filtrage
- Diffraction 3h
- Filtrage 1 3h
- Filtrage 2 3h
Optique Instrumentale
- Microscope (3h) :
- Mesures géométriques des pupilles
- Résolution
- Eclairage Köhler
- Lunette (3h)
- Mesures du champ objet et du grossissement
- Mesures avancées sur instruments (3h)
- Microscope (1h30) : Résolution, objetif à immersion
- Lunette (1h30) : Caractérisation du chercheur
Laser
- Laser HeNe (3h) - Modes transverses et longitudinaux (2h)
- Caractéristiques générales des Lasers (2h)
- Lasers déclenchés
- Lasers continus
- Technologies lasers