About this course: Introduction à l'optique non-linéaire, qui correspond au régime d'interaction laser-matière que l'on peut explorer à l'aide de lasers intenses, comme par exemple les lasers femtosecondes.
Created by: École Polytechnique
Taught by: Manuel Joffre, Professeur associé à l'Ecole polytechnique
Physique
Taught by: Vincent Kemlin, Chargé d'enseignement à l'Ecole polytechnique
Physics
| Language | French |
| How To Pass | Pass all graded assignments to complete the course. |
| User Ratings |
Syllabus
WEEK 1
De l'optique lineaire à l'optique non-lineaire
Après une brève description de l’origine microscopique de la réponse linéaire d’un matériau, ce chapitre introduira l’origine physique de l’absorption et de l’indice de réfraction. On montrera ensuite comment un régime d’excitation plus élevé impose de sortir ...
11 videos, 3 readings
Graded: De l'optique lineaire à l'optique non-lineaire
WEEK 2
Transformation de Fourier
On introduira successivement les séries et les transformées de Fourier. L’analyse de Fourier d’un signal sonore nous permettra d’illustrer un certain nombre de propriétés utiles comme par exemple la relation entre largeur temporelle et largeur spectrale, qui s...
10 videos, 2 readings
Graded: Transformation de Fourier
WEEK 3
Propagation en régime linéaire (domaine temporel)
On établira l’équation de propagation en régime linéaire à partir des équations de Maxwell, puis on discutera plus en détail le cas particulier d’une onde plane. On étudiera ainsi la propagation d’une impulsion brève, dominée par la dispersion chromatique de l...
8 videos, 3 readings
Graded: Propagation en régime linéaire (domaine temporel) (partie 1/2)
Graded: Propagation en régime linéaire (domaine temporel) (partie 2/2)
WEEK 4
Propagation en régime linéaire (domaine spatial)
Ce chapitre est consacré au cas particulier d’un faisceau monochromatique, ce qui permet d’étudier en détail l’évolution du profil spatial au cours de la propagation dans le cadre de l’approximation paraxiale. On développera notamment l’analogie spatio-tempore...
5 videos, 1 reading
Graded: Propagation en régime linéaire (domaine spatial) (partie 1/2)
Graded: Propagation en régime linéaire (domaine spatial) (partie 2/2)
WEEK 5
Propagation en régime non-linéaire
On aborde ici le régime non-linéaire, qui sera traité tout d’abord dans le cas d’une superposition d’ondes monochromatiques. On obtient alors un système d’équations différentielles non-linéaires couplées. Puis, dans le cas d’une impulsion brève, on établira l’...
5 videos, 1 reading
Graded: Propagation en régime non-linéaire
WEEK 6
Doublage de fréquence
L’optique non-linéaire du deuxième ordre donne lieu à des processus comme l’addition et la différence de fréquences. Ce chapitre porte sur le cas particulier du doublage de fréquence, ou génération de seconde harmonique. On introduira notamment la notion d’acc...
9 videos, 2 readings
Graded: Doublage de fréquence (partie 1/2)
Graded: Doublage de fréquence (partie 2/2)
WEEK 7
Mélange à trois ondes
Toujours dans le cadre de l’optique non-linéaire du deuxième ordre, le mélange à trois ondes permet de comprendre l’origine physique du phénomène d’amplification paramétrique, qui permet notamment de concevoir des sources lumineuses accordables sur une très gr...
9 videos, 2 readings
Graded: Mélange à trois ondes (1/2)
Graded: Mélange à trois ondes (2/2)
WEEK 8
Effet Kerr optique
L’optique non-linéaire du troisième ordre donne lieu à une très grande variété de phénomènes physiques, dont l’effet Kerr optique constitue un exemple emblématique résultant de la variation de l’indice de réfraction avec l’intensité lumineuse. On étudiera ici ...
9 videos, 2 readings
Graded: Effet Kerr optique
WEEK 9
Autres effets non-linéaires du troisième ordre
Ce chapitre porte sur la saturation d’absorption, l’absorption à deux photons, la fluorescence par excitation à deux photons et la génération de troisième harmonique. Les applications de certains de ces phénomènes à la microscopie non-linéaire d’objets biologi...
8 videos, 1 reading
Graded: Autres effets non-linéaires du troisième ordre
WEEK 10
Lasers femtosecondes
Ce dernier chapitre introduit le phénomène à l’origine du fonctionnement stationnaire d’un laser femtoseconde, qui est un effet de type soliton permettant une compensation parfaite entre la dispersion de vitesse de groupe et l’effet Kerr optique. Les applicati...
8 videos, 1 reading
WEEK 11
Examen final
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Graded: Partie 1/3
Graded: Partie 2/3
Graded: Partie 3/3
FAQs
How It Works
Coursework
Each course is like an interactive textbook, featuring pre-recorded videos, quizzes and projects.
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Creators
École Polytechnique
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Ratings and Reviews
Très intéressant et très clair!
Merci!
Very interesting, high scientific content, topics are progressives and lead to a good comprehension of the physical phenomenon on going.
Exercices are a good complement to the main lecture.
Experiment captured in video were a very good surprise.
Parfait! Cinq etoiles ;)
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Excellent cours, très détaillé