Optics and lasers

Enseignants

Lauzin Clément;

Langue
d'enseignement

Anglais

Préalables

LPHYS1221 pour les étudiant.e.s du Bachelier en sciences physiques qui souhaitent suivre cette unité d'enseignement dans le cadre de l'Approfondissement en sciences physiques.

Thèmes abordés

Unité d'enseignement de base donnant une description de tous les aspects de l'optique générale et une introduction à la physique des lasers.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	a.     Contribution de l'unité d'enseignement aux acquis d'apprentissage du programme (PHYS2MA) AA 1.1, AA 1.2, AA 1.3, AA 1.4, AA 1.5, AA 1.6, AA 2.1, AA 2.2 b.    Acquis d'apprentissage spécifiques à l'unité d'enseignement Au terme de cette unité d'enseignement, l'étudiant.e sera capable de : 1.     Reconnaître et utiliser au mieux différents éléments optiques comme une lame séparatrice, un miroir diélectrique, un filtre dichroique, un réseau, une lame d'onde, un cube polarisant, une combinaison de lentilles et un élément diffractif DOE ; 2.     appliquer les concepts théoriques développés au cours pour la conception d'interféromètres et autres montages optiques ; 3.     utiliser l'optique de Fourier pour résoudre des problèmes de diffraction ; 4.     mesurer la cohérence spatiale et temporelle des sources de lumières ; 5.     utiliser l'optique gaussienne pour la conception d'une cavité laser et calculer la propagation d'un faisceau laser.

Contenu

Cette unité d'enseignement est constituée de deux parties :
1.     Optique générale : décomposition en ondes planes, polarisation, interaction linéaire avec la matière, réfraction, lois de Fresnel, optique géométrique, systèmes d'imagerie, matrices de Jones, phénomène d'interférence et de diffraction, cohérence spatiale et temporelle, optique de Fourier.
2.     Physique des lasers et propriétés de base des lasers : milieu amplificateur, cavité laser et propagation d'un faisceau gaussien.

Méthodes d'enseignement

Les activités d'apprentissage sont constituées par des cours magistraux et cinq séances de travaux pratiques.
Les cours magistraux visent à introduire les concepts fondamentaux et à les motiver en montrant des exemples.
Les séances de travaux pratiques visent à appliquer ces concepts lors de séances de laboratoire ou lors de séances d'exercices.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

L'évaluation se fait sur base d'un examen écrit portant sur les notions théoriques et leur application à des problèmes. On y teste la connaissance et la compréhension des notions vues au cours théorique, la capacité d'analyser un problème d'optique, la maîtrise des techniques de calcul et la présentation cohérente de cette analyse.

Ressources
en ligne

Le site MoodleUCL de cette unité d'enseignement contient certains énoncés des exercices des travaux pratiques et différents articles complémentaires au cours théorique.

Bibliographie

E. Hecht, Optics, Addison-Wesley (2016).
ISBN-10: 0133977226

Faculté ou entité
en charge

PHYS