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.
Optique non-linéaire
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École Polytechnique
Programa - O que você aprenderá com este curso
Semana
1De 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 du cadre d’une réponse strictement linéaire. Enfin, une introduction au langage Scilab permettra de disposer d’un outil de calcul numérique qui sera utilisé dans toute la suite du cours.
11 vídeos (total de (Total 90 mín.) min), 2 leituras, 1 teste
11 videos
Introduction2min
Modèle simple de la susceptibilité linéaire (1/2)8min
Modèle simple de la susceptibilité linéaire (2/2)14min
Absorption et indice de réfraction (1/3)8min
Absorption et indice de réfraction (2/3)5min
Absorption et indice de réfraction (3/3)11min
Introduction à l'optique non-linéaire (1/2)7min
Introduction à l'optique non-linéaire (2/2)7min
Calcul numérique avec Scilab (1/3)9min
Calcul numérique avec Scilab (2/3)6min
Calcul numérique avec Scilab (3/3)7min
2 leituras
Documents Complémentaires 10min
Programme Scilab10min
1 exercício prático
De l'optique lineaire à l'optique non-lineaire16min
Semana
2Transformation 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 sera approfondie en TD. On introduira également des notions importantes comme le retard de groupe et la dérive de fréquence. Enfin, la transformée de Fourier discrète permettra d’illustrer ces notions de manière numérique.
10 vídeos (total de (Total 115 mín.) min), 2 leituras, 1 teste
10 videos
Des séries aux transformées de Fourier (2/2)5min
Analyse de Fourier d'un signal sonore (1/3)7min
Analyse de Fourier d'un signal sonore (2/3)7min
Analyse de Fourier d'un signal sonore (3/3)8min
Quelques propriétés utiles14min
Calcul numérique: Transformées de Fourier discrètes avec Scilab (1/2)10min
Calcul numérique: Transformées de Fourier discrètes avec Scilab (2/2)10min
Transformée de Fourier d'une Gaussienne23min
Démonstration de la Relation d'incertitudes15min
2 leituras
Documents Complémentaires 10min
Enonces TD: Transformée de Fourier de la Gaussienne et Démonstration de la Relation d'incertitudes10min
1 exercício prático
Transformation de Fourier18min
Semana
3Propagation 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’indice de réfraction. Le rôle central joué par la phase spectrale sera illustrée en TD et par des expériences d’interférométrie.
8 vídeos (total de (Total 70 mín.) min), 3 leituras, 2 testes
8 videos
Equation de propagation dans l'espace de Fourier (2/2)8min
Dispersion d'une impulsion brève (1/3)11min
Dispersion d'une impulsion brève (2/3)14min
Dispersion d'une impulsion brève (3/3)10min
Illustration expérimentale: Mesures de délais4min
Illustration expérimentale: Mesures de dispersion1min
Effet de phase spectrale11min
3 leituras
Documents Complémentaires 10min
Illustration Expérimentale 10min
Enoncé TD3 "Effet de la phase spectrale"10min
2 exercícios práticos
Propagation en régime linéaire (domaine temporel) (partie 1/2)8min
Propagation en régime linéaire (domaine temporel) (partie 2/2)10min
Semana
4Propagation 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-temporelle, qui permettra de faire le parallèle entre la diffraction d’un faisceau lumineux et la dispersion d’une impulsion brève.
5 vídeos (total de (Total 39 mín.) min), 1 leitura, 2 testes
5 videos
Propagation d'un faisceau lumineux monochromatique (2/5)9min
Propagation d'un faisceau lumineux monochromatique (3/5)9min
Propagation d'un faisceau lumineux monochromatique (4/5)7min
Propagation d'un faisceau lumineux monochromatique (5/5)3min
1 leituras
Documents Complémentaires10min
2 exercícios práticos
Propagation en régime linéaire (domaine spatial) (partie 1/2)8min
Propagation en régime linéaire (domaine spatial) (partie 2/2)10min
Instrutores
Manuel Joffre
DR CNRS et Professeur associé à l'Ecole polytechniqueDépartement de Physique
Vincent Kemlin
Chargé d'enseignement à l'Ecole polytechniquePhysics
Sobre École Polytechnique
L’École polytechnique associe recherche, enseignement et innovation au meilleur niveau scientifique et technologique mondial pour répondre aux défis du XXIe siècle. En tête des écoles d’ingénieur françaises depuis plus de 200 ans, sa formation promeut une culture d’excellence scientifique pluridisciplinaire, ouverte dans une forte tradition humaniste.
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