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Institut d’Optique Graduate School

Catalogue des cours sélectionnés

1 : 0325 Advanced Photonics (A)2 : 0310 Analyse et Traitement des Images3 : 0401 Anglais4 : 0602 Apprenti(e)5 : 0117 Automatique6 : 0218 Biologie pour le Physicien7 : 0317 Biophotonics8 : 0314 Brevets9 : 0108 Calcul scientifique10 : 0606 COFOR11 : 0210 Comptabilité et contrôle de Gestion12 : 0306 Conception de Systèmes Optiques13 : 0206 Conceptions de Systèmes Optiques14 : 0307 Conduite de Projet15 : 0312 Couches minces optiques16 : 0607 Demande de Documents17 : 0311 Diffusion de la lumière18 : 0107 Economie et entreprise19 : 0215 Electro-Acousto Optique20 : 0225 Electrodynamics21 : 0115 Electromagnétisme22 : 0101 Electronique pour le traitement de l'information 1A23 : 0216 Electronique rapide24 : 0801 Emplois du temps 1A25 : 0802 Emplois du temps 2A - Master 126 : 0803 Emplois du temps 3A - Master 227 : 0605 Erasmus Mundus Master OpSciTech28 : 0315 Fibres optiques avancées (capteurs et fibres microstructurées)29 : 0601 FIE30 : 0224 Filière innovation entrepreneurs (FIE)31 : 0304 Fonction et Intégration Photonique32 : 0125 Formation Métier d'Ingénieur33 : 0124 Formation par apprentissage (1A)34 : 0231 Formation par apprentissage (2A)35 : 0331 Formation par apprentissage (3A)36 : 0403 French as a foreign language37 : 0320 Imagerie à travers la Turbulence38 : 0313 Industrialisation et Production39 : 0212 Informatique40 : 0211 Initiation à LabView

Catalogues Extrait / 66


41 : 0213 Initiation à Solid Works42 : 0334 Innovation et Propriété Industrielle43 : 0332 Interaction Lasers Atomes44 : 0219 Interaction Matière Rayonnement45 : 0900 International46 : 0111 Introduction à la mécanique quantique47 : 0109 Language C 1A48 : 0205 Lasers49 : 0126 Liste des cours 1A50 : 0232 Liste des cours 2A51 : 0333 Liste des cours 3A52 : 0705 Master in OPTICS-OMP53 : 0102 Mathématiques et Signal54 : 0328 Nanophotonics-Nanophotonique : Photonic crystals and metamaterials55 : 0323 Nonlinear Electromagnetism56 : 0204 Nonlinear Optics - Optique Nonlinéaire57 : 0227 Optical design58 : 0322 Optique dans les Milieux Solides59 : 0202 Optique de Fourier60 : 0326 Optique de l'Extrême61 : 0309 Optique des matériaux nanostructurés62 : 0330 Optique des Milieux Complexes63 : 0214 Optique des Ondes Guidées64 : 0104 Optique Instrumentale65 : 0103 Optique Physique66 : 0217 Optique Physique II (Speckle - Holographie)67 : 0327 Optique Quantique68 : 0112 Physique atomique69 : 0305 Physique des détecteurs70 : 0321 Physique des Lasers71 : 0113 Physique des Semiconducteurs72 : 0230 Physique Statistique73 : 0114 Polarisation74 : 0123 Projet Ouverture75 : 0223 Projet Systèmes76 : 0302 Radar77 : 0335 Radar78 : 0209 Radiométrie et système de détection79 : 0228 Ray optics80 : 0603 Règlements81 : 0702 Scolarité 1A82 : 0703 Scolarité 2A83 : 0704 Scolarité 3A84 : 0402 Seconde langue85 : 0226 Semiconductors and Applications86 : 0701 Séminaires 2009/201087 : 0319 Signal and image processing88 : 0220 Sources à semiconducteur89 : 0324 Statistical Optics (Optique statistique)90 : 0318 Surfaces Optiques, optomécanique



91 : 0207 Systèmes de Traitement Numérique du Signal92 : 0308 Technologie des Lasers93 : 0316 Télécommunications Optiques94 : 0121 Test of Optical Knowledge 1A95 : 0222 Test of Optical Knowledge 2A96 : 0105 TP Optique 1A97 : 0118 Traitement du signal98 : 0106 Travaux Pratiques d'Electronique pour le Traitement de l'Information99 : 0203 Travaux Pratiques d'Optique 2A100 : 0301 Travaux Pratiques d'Optique 3A101 : 0221 Travaux Pratiques STNS102 : 0303 Visualisation103 : 0229 Wave Optics104 : 0110 Young Enterprise Project



0325 Advanced Photonics (A)

L'objectif de ce cours est de montrer comment les semi-conducteurs et leurs spécificités, comme lesexcitons ou les transitions inter-sous-bandes jouent un rôle crucial aux frontières de la photonique avancée: le traitement optique non linéaire du signal optique, et la mise en œuvre de structures quantiques commeles lasers à cascade quantique.

1) Couplages d’ondes, dispositifs semi-conducteurs emblématiques (H. Benisty):Nous commencerons par un rappel de la description du couplage d’onde, et des semi-conducteurs et despuits quantiques.Nous étudierons alors à titre de base générale l’application de ces concepts à travers un choix dedispositifs emblématiques (laser à puits quantique, laser DFB, VCSEL, laser à boite quantique)

2) Propriétés linéaires des structures basiques et avancées en semi-conducteurs (A. Levenson, R.Kuszelewicz)Propriétés optiques et optoélectroniques des puits quantiquesPropriétés optiques et optoélectroniques des fils quantiques et des points quantiquesFabrication et technologiesStructures périodiques : Propriétés Optiques

3) Optique non-linéaire des semi-conducteurs: phénomènes & applications (A. Levenson, R. Kuszelewicz)Non-linéarités intrinsèques et non-linéarités dynamiquesNon-linéarités intrinsèques du second ordre.Effets non-linéaires dans les systèmes à cavité verticaleEffets non linéaires gouvernés par la dynamique des excitons du matériauONL et effets spatio-temporelsGénération de Second Harmonique et autres applications des non-linéarités du second ordreCristaux photoniques non-linéairesSolitons spatiaux et application à la logique tout-optique

4) Structures semi-conductrices quantiques(G. Leo)Sur la base de la physique de la basse dimensionnalité des électrons et des photons, nous souligneronsles possibilités que procure l’ingénierie de bande pour exploiter les transitions interbandes, du THz àl’infrarouge moyenDeux dispositifs emblématiques basés sur les transitions intersous-bandes seront mis en avant : lesdétecteurs QWIP, et les lasers à cascades quantiques, d’un grand intérêt pour la détection de raiesmoléculaires, etc.Un cours plus prospectif sera dédié aux sources de photons uniques ou de photons jumeaux intégréesoptiquement, pour miniaturiser et fiabiliser les applications à l’optique quantique et notamment celles encryptographie quantique

Biblilgraphie : « The principles of nonlinear optics », Y.R. Shen (Wiley-Interscience) ; « Wave Mechanics applied tosemiconductor heterostructures, » G.Bastard (Springer) - Quantum semiconductor Structures :Fundamentals and applications, C. Weisbuch and B. Vinter (Academic Press); « Optoélectronique » E.Rosencher and B. Vinter, Paris: Masson, 1997.

Niveau requisBases sur la diode laser (de type Fabry-Perot), bases sur les milieux à gain et les milieux diélectriques ,



bases sur les télécommunications optiques (fibres, modes des fibres, débits employés)

Responsable : Henri BenistyPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 30Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Wednesday 23 November 2011

0310 Analyse et Traitement des Images

Le premier objectif de ce cours est de cerner les éléments qui déterminent les critères de « qualité » d’uneimage par la caractérisation de la chaîne d’acquisition et de visualisation d’une image. Dans un deuxième temps, vous vous familiariserez avec les principaux algorithmes de traitement etd’analyse des images dans le secteur de l’imagerie scientifique, biomédicale et industrielle ainsi que dans les secteurs de la surveillance de l’environnement : l’imagerie radar à synthèse d’ouverture,la télédétection et l’imagerie hyperspectrale.Cet enseignement se compose de séances de cours illustrés et de TD intégrés.Cet enseignement est évalué à partir des comptes-rendus de TD et d’un mini projet.

Ce cours comporte deux parties :1-Traitement des images (Jean Taboury)2-Télédétection (Rémi MICHEL) (15H)

Responsable : Jean TabouryPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 60Crédits ECTS : 6Dernière mise à jour : Wednesday 08 December 2010

0401 Anglais

En conformité avec les instructions de la CTI, l’anglais est un outil de travail et d’étude pour l’élèveingénieur.

L'objectif des deux premières années est d'atteindre ce niveau, quelle que soit la première langue vivanteacquise dans le secondaire.

Modalités d'évaluation



Notation :Pour chaque semestre, au moins 3 épreuves sont notées et la moyenne donne la note de contrôle continu,pondérée par une note de participation. Les absences non justifiées sont sanctionnées.Si la moyenne de fin d'année est inférieure à 10, un examen de rattrapage peut être imposé.

Responsable : Annick MancoPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 125Crédits ECTS : 2 à 4 selon semestreDernière mise à jour : Thursday 01 December 2011

0602 Apprenti(e)

Vous trouverez sur cette page l'ensemble des documents relatifs à la filière apprentissage à l'IOGS

Responsable : Francoise Chavel, Sylvain PerrotPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Tuesday 15 September 2009

0117 Automatique

Des démonstrations expérimentales introduisent ce cours consacré à l’analyse et à la conception deboucles d’asservissement PID. Après avoir défini sur ces exemples expérimentaux les objectifs de telsdispositifs, les concepts mathématiques nécessaires à leur analyse sont présentés. L’objectif de ce coursest de donner une méthodologie de conception de correcteurs analogiques et donner une premièreapproche des asservissements numériques. Les travaux dirigés et une séance de travaux pratiques surordinateur permettent d’analyser des manipulations expérimentales telle que l’asservissement en positiond’un faisceau laser à l’aide de miroirs montés sur des actionneurs électromécaniques.

AUTOMATIQUE1. Modélisation/outils mathématiques pour les signaux et systèmes a temps continuIntroduction/Définitions. : Systèmes linéaires invariants. StabilitéLa transformée de Laplace : Définition. Propriétés. Notion de fonction de transfert. Représentation parschémas blocs. Schéma fonctionnel d'un asservissement analogique. Condition de stabilité d'un système.Exemples. Rappel sur les systèmes du premier et second ordreDernières définitions : Traduction mathématique des objectifs d'un asservissement : précision, rapidité,rejet de perturbation, stabilité.2. Conception de correcteurs analogiques



Conception de la boucle ouverte pour améliorer la précision - la rapidité - Le rejet de perturbationEt assurer la stabilité (BF) : Critères de Nyquist et du revers. Marges de phase et de gain.Principaux correcteurs. Intérêts respectifs des actions proportionnelle, intégrale et dérivée. Critères dechoix des paramètres.3. Asservissements échantillonnésIntroduction : technologie. Filtrage numériqueLa transformée en Z. : Définition. Propriétés.Première approche : Choix d'un correcteur par copie d'un correcteur analogique.Deuxième approche : Modélisation complète de l'asservissement échantillonné avec la transformée en Z.Limites de la première approche.

Modalités d'évaluationCompte-rendu de TP , Examen

Responsable : Fabienne Bernard, margaux barbierPériode : PrintempsNombre d'heures : 28Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Tuesday 08 February 2011

0218 Biologie pour le Physicien

Ce module de découverte de la biologie destiné aux physiciens pour objet d’évoquer, d’une manièresimple, quelques domaines fondamentaux de la biologie (acides nucléiques, biosynthèse des protéines,biologie cellulaire). Ce cours est commun avec les élèves du M1 « Phytem » (Paris 6)

La première partie du cours concerne la description des acides nucléiques (principalement des ADN) eninsistant sur les aspects structuraux conditionnant leurs fonctions.La deuxième partie concerne la description simplifiée du processus de biosynthèse des protéines incluantles étapes de maturation des ARN (épissage alternatif) et de modifications post-traductionnelles desprotéines.La troisième partie a pour objet d’apporter des notions de biologie cellulaire en insistant sur les aspectsrelatifs aux architectures fonctionnelles des cellules (organites, cytosquelette, membrane) ainsi que sur lesaspects dynamiques (adhérence, motilité, interactions cellules-cellules, cellules-matrice extracellulaire).Des illustrations seront proposées en référence aux grandes pathologies (maladies génétiques, SIDA,cancers).1) Structure et fonctions des acides nucléiques (6 heures)Nature des acides nucléiquesRappel sur les génomes des organismes (virus, bactéries, cellules eucaryotes)Conformation et topologie des ADNLe code génétiqueStructure d’un gèneNotions de génomique



2) Biosynthèse des protéines (3 heures)Transcription : ARNm et ARNt, maturation des ARNmTraduction : synthèse protéique, maturation, modifications chimiques post-traductionnelles

3) Biologie cellulaire (6 heures)Architecture des cellules eucaryotesInteractions intercellulairesAdhérence et motilité.

Responsable : Christian AuclairPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Monday 07 September 2009

0317 Biophotonics

INTRODUCTION TO CELL BIOLOGYCellular components, DNA, RNA, proteinsA. Alexandrou, Lab. d'Optique et Biosciences, Ecole Polytechnique3h

MICROSCOPYFluorescence microscopy, confocal microscopy. Full-field imaging techniques. Organic/inorganicfluorophoresA. Alexandrou – 3h

FLUORESCENCE TECHNIQUESSingle-molecule tracking, Fluorescence Recovery After Photobleaching (FRAP), Fluorescence Correlationand Cross-Correlation (FCS, FCCS), Fluorescence lifetime imaging (FLIM), Fluorescence Resonant EnergyTransfer (FRET). A. Alexandrou – 3h

SUPER-RESOLUTION IMAGINGTotal Internal Reflection Fluorescence microscopy (TIRF), 4π microscopy, Stimulated EmissionDepletion microscopy (STED), Stochastic Optical Reconstruction Microscopy (STORM), PhotoActivatedLocalization Microscopy (PALM).A. Alexandrou - 1h30

OPTICAL TWEEZERSSingle molecule manipulationN. Westbrook - Lab. Charles Fabry, Institut d’Optique Graduate School1h30



DNA and PROTEIN MICRO-ARRAYSReadout techniques: fluorescence and Surface Plasmon Resonance, Biochip specifications andrealizations, Data processing and interpretationH. Benisty, Lab. Charles Fabry, Institut d’Optique Graduate School3h

NON-LINEAR MICROSCOPYTwo-photon excitation fluorescence microscopyHarmonic generation microscopy Coherent Anti-Stokes Raman Scattering (CARS) microscopyE. Beaurepaire Lab. d'Optique et Biosciences, Ecole Polytechnique3h

OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY Time-domain / frequency-domain OCTFull-field OCTApplicationsA. Dubois, Lab. Charles Fabry, Institut d’Optique Graduate School3h

Modalités d'évaluationExamen écrit

Responsable : Arnaud DuboisPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 30Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009

0314 Brevets

A faire

Responsable : Denis BoironPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 15Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009



0108 Calcul scientifique

Ce cours n'est pas donné en 1A en 2011-2012.Il passe en 2A en 2012-2013.

–

Niveau requisConnaissances mathématiques générales du 1er cycle universitaire scientifique français (CPGE, L1+L2,...).

Modalités d'évaluation/

Responsable : Hervé Sauer, Julien Moreau, Mondher BesbesPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 24Crédits ECTS : 2+4Dernière mise à jour : Wednesday 21 September 2011

0606 COFOR

Archivage des CR et documents du COFOR

Archivage des CR et Documents du Conseil de la Formation : COFOR

Responsable : Lionel JacubowiezPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Monday 12 July 2010

0210 Comptabilité et contrôle de Gestion

Donner aux élèves les notions et le vocabulaire de base nécessaires pour appréhender les problèmes deflux financiers internes et externes à l’entreprise et auxquels ils seront confrontés dans l’exercice de leurmétier ;Ces notions doivent leur permettre d’une part de pouvoir comprendre la structure des principauxdocuments comptables (bilan, compte d’exploitation et soldes intermédiaires de gestion), mais également



de se familiariser aux notions de coûts (de production, de revient et de vente) et de budget (d’un service,d’un projet) et de comprendre les mécanismes d’établissement de ces coûts

Introduction- la fonction financière et les différentes sourcces de financement accessibles à l’entreprise1ère partie : La comptabilité générale.- définition, exigences et postulats.- notion des enregistrements comptables.- les outils de suivi économique en comptabilité générale :- Le bilan.- les postes du bilan.- la notion d’amortissement des immobilisations.- l’affectation du résultat.- quelques principes d’analyse économique et financière du bilan (les grands équilibres, notions de fond deroulement, de besoin en fonds de roulement et de trésorerie).- Le compte d’exploitation.- les postes de charges et de produits.- Les soldes intermédiaires de gestion.- description du contenu de 8 indicateurs courants.

2ème partie : le Contrôle de gestion- Définition et objectifs du contrôle de gestion ;- Les principes de la comptabilité analytique ;- la notion de coût et les différents types de coûts.- la différence des objectifs recherchés par la comptabilité générale et la comptabilité analytique.- La méthode des coûts complets ou des « sections homogènes ».- notions sur les charges directes et indirectes.- les centres d’analyse.- les unités d’oeuvre.- les méthodes de valorisation des stocks et en cours.- les inconvénients de la méthode.- L’établissement des budgets de centre d’analyse.- notions de taux horaires et de coefficient d’approvisionnement.- L’établissement des budgets de développement et de production de produits ou de projets.- Quelques notions sur les méthodes basées sur l’analyse de la variabilité des coûts.- intérêts de ces méthodes.- principes du « Direct Costing », notions du seuil de rentabilité.

Responsable : Olivier FortinPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Thursday 03 September 2009

0306 Conception de Systèmes Optiques



La capacité de conception demeure la force et la particularité de la formation d’ingénieur dont elle constituele véritable aboutissement. Elle consiste à utiliser les connaissances acquises au cours des nombreusesannées d’enseignements scientifiques pour inventer des réponses efficaces et maîtrisées aux besoins de lasociété. Ce module, au travers du cas particulier des systèmes optiques, est une ouverture sur cettedémarche que l’ingénieur développera par la suite dans son exercice professionnel et comporte deuxthèmes liés :Esquisse d’un système optique. L'objectif est de mettre les étudiants en situation de pré-conception d'unsystème optique. À partir d'études de cas didactiques, les premières phases de la conception serontabordées à partir d'expressions de besoin purement littérales, parfois incomplètes. Le but du travail sera defournir les grandes lignes d'un avant-projet cohérent en se posant les bonnes questions, et ceci enquelques heures. Différents outils méthodologiques seront présentés pour donner les ordres de grandeurnécessaires à la bonne prise en compte des données du problème. Pour faire un parallèle avec le mondegraphique, la compétence recherchée ici est celle du "roughman", ce dessinateur qui donne uneconsistance aux projets en quelques traits sur un carnet de croquis.Conception optique ‘avancée’ avec le logiciel CodeV® de la société SYNOPSYS (ex- Optical ResearchAssociates). L’objectif est de devenir capable de mener à bien avec ce logiciel, très connu et renommé, laconception détaillée de systèmes optiques d'imagerie réalistes, simples à moyennement complexes.Association des deux compétences. Savoir passer d'une expression de besoin informelle à un systèmeoptique précis, fonctionnel et réaliste, via les deux étapes précédentes.

Ces enseignements sont essentiellement construits autour de séances de 3h (ou parfois 4h) de cours/TDen salle d'informatique, c'est-à-dire d'alternance de séquences de cours et de TD applicatifs, permettantaux élèves de découvrir et maîtriser progressivement les concepts, méthodes et outils présentés. Les deuxthèmes sont traités en parallèle dans les premières semaines puis combinés dans les dernières.

Esquisse d’un système optique (~9h) •Exemple du dimensionnement d'un système imageur IR •Quelques exemples de demandes en conception •Étude de cas

Conception optique avancée avec le logiciel CodeV® (~14h) •Introduction d'un système optique (dioptres, miroirs, surfaces asphériques, obturations, élémentsbasculés et décentrés, ...) •Analyses de la qualité optique (courbes d'aberration, spot-diagram, FTM, ...) •Optimisation de systèmes optiques (avec contraintes standard et contraintes plus complexes définies parl'utilisateur) •Exemples de conception optique (télescope de Newton, oculaire avec contrôle de la conjugaison et desaberrations pupillaires, …) •Manipulation de systèmes multiconfigurations (zooms) simples… •Notions de base du tolérancement de systèmes optiques et de l'analyse des effets des changements detempérature et de pression…

Association des compétences (~9h) •Études de cas

Niveau requisConnaissances générales en optique géométrique, radiométrie (dans le visible et l'infrarouge thermique),aberration et conception optique (comme, par exemple, données par les enseignements de 1ère et 2ème



années du cursus ingénieur de l'IOGS).

Modalités d'évaluationContrôle continu

Responsable : Hervé SauerPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 30Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 30 December 2011

0206 Conceptions de Systèmes Optiques

Le cours expose l'origine des aberrations géométriques des systèmes optiques, et évalue leur importancepour des systèmes simples (lentilles, miroirs, ...). Il donne les outils nécessaires à la caractérisation desaberrations, en s'appuyant en particulier sur les notions d'écart normal et de réponse percussionnelle. Lesméthodes générales d'évaluation et de compensation des aberrations sont étudiées. Les principes del'optimisation de systèmes optiques sont abordées sur un logiciel de conception optique. Enfin, lesprincipales méthodes expérimentales de caractérisation sont décrites.A l'issue de ce cours, les étudiants sont en mesure d'évaluer la qualité d'un système optique, selonplusieurs critères, et de concevoir et optimiser des systèmes simples.

PLAN DU COURS

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

TRAVAUX DIRIGES

13 h de TD "papier" : aberrations de systèmes simples, étude de systèmes classiques, analyse de frontd'onde, ... 14 h de TD "machine" avec le logiciel de conception optique OSLO & MatLab : calculs de réponsespercussionnelles, évaluation des aberrations, optimisation, tolérancement...

PROJET

environ 20h consacrées à l'étude et l'optimisation d'un système optique complexe

Niveau requisOptique instrumentale;Optique de Fourier.

Modalités d'évaluationDevoir à la maison (coef 1,5)Mini-projet de conception optique (coef 1,5)Examen écrit final (coef 3) : document autorisé = feuille A4 R/V de notes personnelles

Responsable : Gaëlle Lucas-Leclin, Yvan Sortais, Raymond MercierPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 65Crédits ECTS : 6Dernière mise à jour : Monday 19 September 2011

0307 Conduite de Projet

A faire

Période : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 21Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009



0312 Couches minces optiques

A faire

Responsable : Franck DelmottePériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 21Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Wednesday 04 January 2012

0607 Demande de Documents

Cliquer sur Ressources Pédagogiques pour accéder à la page de demande de documents (avecauthentification)

Période : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Friday 19 August 2011

0311 Diffusion de la lumière

A faire

Responsable : Jean Jacques GreffetPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009

0107 Economie et entreprise

Donner une grille de lecture du monde économique actuel.



Donner des notions de base sur l’entreprise.

Le cours est divisé en deux parties. La première partie aborde les concepts fondamentaux et lesprésupposés sous-jacents au monde économique actuel.La deuxième partie traite des grands concepts relatifs à l’entreprise.Ce cours est évalué par un examen écrit.

Concepts fondamentaux de l’économie (12H)(O. FORTIN) Fondements de la démarche économique, Concepts sous-jacents Notions de marchés Les comportements du consommateur Les remises en cause actuelles

Introduction à l’entreprise (6H)(G. Le BOUDEC) Définition de l’entreprise Définition, objectifs et moyens (financiers, matériels et humains) Les différents types d’entreprise (industrielles et commerciales, de négoces, de services…) Le fonctionnement de l’entreprise La notion de processus Les processus de réalisation du produit Les processus support Les processus de pilotage La nécessité d’une structure d’organisation- principe d’établissement de cette structure

Responsable : Olivier FortinPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 20Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Thursday 26 March 2009

0215 Electro-Acousto Optique

Le cours et les travaux dirigés associés familiarisent les élèves avec les effets utilisés pour moduler oudéfléchir la lumière à partir d’une commande électrique. L’effet électro-optique et l’effet acousto-optiquesont utilisés pour illustrer les concepts importants et les méthodes qui permettent demodéliser les composants obtenus. La description tensorielle des propriétés optiques et de leurs variations,les notions d’accord de phase entre deux ondes de même nature (condition de Bragg dans un milieupériodique) ou entre une onde optique et une onde électrique ( composants électro-optiquesà ondes progressives) sont essentielles. Ces notions sont illustrées par des composants qui constituentparfois des sous-systèmes évolués et qui font partie de la culture de l’ingénieur opticien.

FORMALISME TENSORIEL



Les propriétés optiques : permittivité et imperméabilité diélectrique. Modifications tensorielles despropriétés optiques d’un milieu :EFFETS ELECTRO-OPTIQUES ET DISPOSITIFSEffets électro-optiques linéaire et quadratique. Modulation de la polarisation, de l'amplitude, et de la phased’une onde optique. Les modulateurs longitudinaux, transverses. Dispositifs massifs et à guides d’ondes.Bande passante. Dispositifs à ondes progressives.EFFET ACOUSTO-OPTIQUERappels sur les ondes acoustiques ( milieux unidimensionnels). Les différents types d'ondes acoustiques etleur production. L'effet photo-élastique. Modification des propriétés optiques des milieux à 3 dimensions parles ondes acoustiques. Réseau d’indice créé par la propagation d’une onde acoustique dans un matériauDIFFRACTION D'UNE ONDE OPTIQUE PAR UN RESEAU D'INDICECondition d’accord de phase transverse (réseaux minces) et longitudinale ( réseaux épais)Condition de Bragg dans les milieux isotropes. Théorie des ondes couplées.Condition de Bragg dans les milieux anisotropesDISPOSITIFS ACOUSTO-OPTIQUESLes modulateurs et déflecteurs ; bande passante. Analyseurs de spectres et systèmes dérivés. Filtresaccordables acousto-optiques anisotropes.

Responsable : Jean-Michel Jonathan, Yvan SortaisPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 18Dernière mise à jour : Thursday 03 September 2009

0225 Electrodynamics

This course starts from the electrodynamics of continuous materials, and from there, capacitive andinductive structures, antennas, wave guides and lines are studied. By further assembling these structures,meta materials are considered.

Syllabus

1. Electromagnetic fields:the Helmoltz, Green and Stokes theorems. Poynting theorem. Active and reactive power.2. Conducting media:Free charges, Ohm and Fick law. Charges relaxation. Currents diffusion.3. Dielectric media:Dielectric dipoles, polarization, susceptibility and permittivity. Interfacial, ionic and electronic polarization.4. Magnetic media:Magnetic dipoles; magnetization, susceptibility and permeability.5. Capacitive and inductive structures:Capacitive and inductive structures, capacity and inductance matrices.Reciprocity theorem, Foster and Slater theorems.6. Propagative structures:



Theory of transmission lines and wave guides.7. Radiative structures:Elements of the antenna theory : gain and impedance. Capacitive and inductive antennas.8. Meta-materials:Passive synthesis of impedance. Propagation in periodic media. Meta-materials

Responsable : Arnaud DuboisPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 30Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Wednesday 09 September 2009

0115 Electromagnétisme

Le cours porte sur l'étude des ondes électromagnétiques avec un accent sur les ondes optiques.C'est un cours de consolidation en électromagnétisme avec un spectre assez large de l'étude des sourcesjusqu'à la propagation dans divers types de milieu.Ce cours sert également de base pour introduire des notions approfondies dans d'autres cours de l'école :optique non linéaire, optique guidée, diffusion de la lumière, radiométrie, physique atomique, …

Le cours se déroule dans la première partie du second semestre, il comprend 9 cours et 9 travaux dirigés.Dans l'ordre, les cours sont :1. Équations de Maxwell. Introduction sur le rayonnement d'une source électromagnétique - potentielsretardés2. Directivité d'une antenne - rayonnement du dipole3. Diffusion dans les milieux dilués - notion de facteur de structure pour une diffusion par un ensemble dediffuseurs4. Equations de Maxwell dans la matière5. Relations constitutives6. Propagation des ondes dans un milieu linéaire, dispersif, absorbant7. Réflexion - réfraction à une interface entre deux milieux diélectriques ou métalliques8. Limite courte longueur d'onde : de l'électromagnétisme à l'optique géométrique9. Plasmons de surface

Modalités d'évaluationL'examen aura lieu le 26 mars 2012 à partir de 9h00.

Responsable : François Marquier, Julien MoreauPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 27Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Thursday 16 February 2012



0101 Electronique pour le traitement de l'information 1A

L’objectif de ce cours est de fournir aux étudiants les notions de bases sur le fonctionnement, les différentsmodes d’utilisation et les limitations des composants électroniques. Ces composants constituent lesbriques de base qui serviront à fabriquer des fonctions analogiques ou numériques (voir cours du secondsemestre). Ce cours débute par un bref rappel sur les circuits analogiques linéaires. Les principauxcomposants électroniques sont ensuite détaillés : amplificateur opérationnel, diodes, transistors. Le dernierchapitre porte sur les notions fondamentales d’électronique numérique et sur ses composants de bases :les portes logiques. Des travaux dirigés associés au cours permettent aux étudiants d’assimiler les notionsimportantesde chaque chapitre.

(2010) en cours d'actualisation(2009) Le cours du premier semestre comprenait les chapitres suivants :Présentation générale des composants électroniquesLes DiodesLes TransistorsLes Amplificateurs OpérationnelsIntroduction à l’électronique numérique

Responsable : Franck Delmotte, Henri Benisty, Jean Marie Feybesse, Sylvie LebrunPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 35Dernière mise à jour : Thursday 16 February 2012

0216 Electronique rapide

Le cours " hyperfréquences ou électronique rapide " est une introduction à l'électronique de très hautefréquence qui est à la frontière entre l'électronique et l'optique. Ce domaine de fréquence présente desspécificités qui imposent des démarches de conceptions bien différentes des techniques utilisées à plusbasse fréquence. Le cours vise l’apprentissage des techniques de bases de synthèse de fonctionshyperfréquences (HF) (amplification, mélange, synthèse de fréquence) qu’un ingénieur en optoélectroniquene peut ignorer. A cela s’ajoute une initiation au bruit et aux traitements du bruit en électronique hautefréquence. En effet, les signaux captés dans les « front end » des systèmes telecom et qui doivent êtreamplifiés puis mélangés avant d’être traités en fréquence intermédiaire, sont de très faibles niveaux et seretrouvent, par conséquent, très sensibles aux différentes sources de bruit.

Introduction : le domaine des micro-ondesInitiation/rappels : guide d'onde TEM et équation du télégraphiste, paramètres S, Abaque de Smith,adaptation d’impédancesAmplificateurs bande étroite : stabilité et oscillation, Facteur de Rollet, cercles de stabillité, gainOscillateurs : 3 configurations typiques seront envisagéesBruit : Les sources de bruit, les paramètres de bruit mesurés en HF



Guides micro-usinés : micro-ruban, coplanaire, ligne à fente, triplaque,…les antennes seront évoquéesdans cette sectionFiltrage (Démarche de conception, réalisation d’un filtre à l’aide de tronçons de guides)Coupleur : coupleur TEM et non TEMLes diodes HF : Schottky, Varicap, PIN, Gunn, IMPATTLe transistor P-HEMT GaAs : Description succincte de l’empilement des couches et modéle HF incluant lebruitMélangeur : mélangeur à base de diodes et de transistors

Responsable : Frédéric AnielPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 18Dernière mise à jour : Thursday 03 September 2009

0801 Emplois du temps 1A

Cliquer sur "Ressources pédagogiques" (à droite) pour consulter les emplois du temps de première année.Contact : Mme Afaf CONSTANT - [email protected]

Responsable : Afaf Constant, Cathel TourmentePériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Friday 05 February 2010

0802 Emplois du temps 2A - Master 1

Cliquer sur "Ressources pédagogiques" (à droite) pour consulter les emplois du temps de 2° année et M1

Responsable : Sita Baby, Cathel TourmentePériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Friday 05 February 2010

0803 Emplois du temps 3A - Master 2



Cliquer sur "Ressources pédagogiques" (à droite) pour consulter les emplois du temps de 3° année et M2(Optique de la Science à la Technologie)

Responsable : Véronique Dorn, Cathel TourmentePériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Saturday 06 February 2010

0605 Erasmus Mundus Master OpSciTech

MSc OpSciTech is a unique European Master’s Course providing a comprehensive and multidisciplinarycoverage of the field of Optics, from upstream scientific aspects to engineering and applications in majorsectors of the economy.The partners in MSc OpSciTech are:

* Delft University of Technology, The Netherlands * Friedrich Schiller University Jena, Germany * Imperial College London, The United Kingdom * Université Paris-Sud 11 and Institut d’Optique Graduate School, Paris, France * Warsaw University of Technology, Poland

Responsable : Arnaud DuboisPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Wednesday 16 September 2009

0315 Fibres optiques avancées (capteurs et fibres microstructurées)

L’objectif du cours est de familiariser les étudiants avec les concepts et les applications avancées desfibres autour de deux thèmes : les capteurs et les fibres microstructurées

Bases des télécoms optiques (fibres, modes, débit), bases des milieux structurés (notion de bande interditeà 1D), couplage de mode.



Capteurs à fibres optiques (12h) (P. Ferdinand)L’utilisation des fibres comme capteurs conduit à des dispositifs répandus et très versatile -- Avec réseau de Bragg pour le contrôle des déformations, -- Avec biréfringence, ou avec effets magnéto-optiques, pour la détection le long de la fibre de nombreusesquantités physiques extérieures, dont la température par exemple. L’utilisation de la sphère de Poincaré est un outil important pour la compréhension desphénomènes. De nombreux exemples pratiques sont donnés

Fibres microstructrées (6h) (F. Benabid) [reprise d’un cours de D. Pagnoux qui était en Nanophotonics, transparents en anglais probablement]

-- Les propriétés photoniques remarquables des fibres optiques microstructurées (FMAS Fibresmicrostructurées Air Silice) dites aussi fibres à cristaux photoniques (PCF : photonic crystal fibers) sontexposées et des applications avancées qui ont déjà connu un grand succès sont présentées : - Dispersion remarquable : éternellement monomode par exemple- nonlinéarités faibles et absorption minime dans les fibres à cœur creux- nonlinéarités géantes dans les fibres très confinées.Ce sont les nonlinéarités qui en font les composants de choix actuellement pour la génération desupercontinuum(utilisé pour les « peignes de fréquence » en métrologie , cf. le prix Nobel 2004 de T. Hänsch)

Bibilographie:Capteurs à fibres optiques : voir le "MRS Bulletin" Volume 27, No. 5, May 2002

Fibres microstructurées : voir le chapitre 11 dansJ.-M. Lourtioz, H. Benisty, V. Berger, J. M. Gérard, D. Maystre, and A. Tchelnokov, Photonic Crystals,Towards Nanoscale Photonic Devices, 2nd ed. Heidelberg: Springer, 2008.

Niveau requisBases des télécoms optiques (fibres, modes, débit), bases des milieux structurés (notion de bande interditeà 1D), couplage de mode.

Modalités d'évaluationpar QCM

Responsable : Henri BenistyPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009

0601 FIE



Documents relatifs à la filière FIE

Responsable : Frédéric Capmas, Francois BalemboisPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Tuesday 15 September 2009

0224 Filière innovation entrepreneurs (FIE)

Créée en septembre 2006, la Filière Innovation-Entrepreneurs (FIE) de l’Institut d’Optique est un dispositifayant comme mission la diffusion d'un esprit d’innovation et d’entrepreneuriat auprès de ses étudiants. Afind'y parvenir, elle se structure en 2 étages imbriqués l'un dans l'autre :- un étage de formation ayant pour ambition de former des élèves-ingénieurs avec un double profilingénieur-entrepreneur;- un étage de pré-incubation technologique permettant d'accompagner de jeunes projets d'entrepriseinnovante sur le plan de la maturation technologique au sein d'un véritable écosystème entrepreneurial.

Responsable : Frédéric CapmasPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Monday 07 September 2009

0304 Fonction et Intégration Photonique

Expliciter les principes de fonctionnement et les technologies des dispositifs photoniquessemi-conducteurs, dans une perspective d’intégration. On s’appuiera d’abord sur un cas mature, lestélécoms optiques pour les réseaux actuels et les tendances émergentes prochainement déployées. Ondonner dans la fin du cours les méthodes de traitement du signal par voie électro-optique etacousto-optique, tels qu’elles sont utilisées au-delà des télécom en photonique micro-onde et dans leslidars.

1) Couplages d’ondes, dispositifs emblématiques (6h, H. Benisty) :On commencera par un rappel des descriptions de couplage d’onde et de semi-conducteur. Puis onétudiera à titre de base générale l’application de ces concept au travers de dispositifs emblématiques (QWlaser,DFB, VCSEL,QD laser)

2) le cycle performance – technologie des composants télécoms (Béatrice Dagens, IEF)• On revisite ensuite plus en détail des composants individuels puis intégrés en les resituant dans le



contexte des réseaux télécoms et en montrant leur apport à la performance globale.• Nous considérerons d’abord en détail le cas « élémentaire » du laser à semi-conducteur, pour introduireprogressivement les principes physiques sous-jacents à l’ensemble des composants optoélectroniques,leur technologie de fabrication, les principes et les degrés de liberté de leur conception. Cela nous conduirajusqu’à l’intégration des composants en circuits photoniques et les compromis supplémentaires sur laconception liés à l’ensemble de la technologie. Nous aborderons également les autres technologies decomposants optoélectroniques (verre, SOI, LiNbO3), et nous évoquerons les circuits photoniquesdéveloppés pour des applications non télécom (bioplasmonique). Ces bases étant acquises, nous pourronsapprofondir la physique du fonctionnement et certains principes de caractérisation des composants pharesde l’optoélectronique évoqués au début du cours.

3) Composants télécom et datacom : tendances émergentes : (Guang-Hua DUAN, 3-5Lab) (COULD BE INENGLISH, pls inform)• On traitera dans cette partie plusieurs tendances observées ces dernières années dans le domaine detélécommunications et de data communication : le multiplexage et le routage en longueur d’onde, lesnouveaux formats de modulation et l’intégration photonique sur silicium. Dans la partie multiplexage etroutage en longueur d’onde l’accent sera mis sur les sources accordables en longueurs d’onde et lamanipulation de la longueur d’onde (filtrage, routage, translation etc.). • Sur les nouveaux formats de modulation, on détaillera les circuits photoniques utilisant par exemple unecombinaison de plusieurs interféromètres Mach-Zehnder. Sur l’intégration photonique sur silicium, onexpliquera les différentes briques de base : laser, modulateur, photo-détecteurs, guides passifs sur silicium,etc. On montera plusieurs exemples d’intégration pour les applications en télécommunications et en "datacommunication".

4) Traitement du signal électro- et acousto-optique, applications micro-ondes et lidar (D. Dolfi et J.P.Huignard -TRT Thales)• Phénomènes électro et acousto-optiques et applications : biréfringence induite dans les cristaux et lescéramiques, opération en espace libre et en guidage de modes, modulateurs pour les télécom,commutation et balayage électro et acousto-optique de faisceaux lasers.• Propriétés optiques et électro-optiques des cristaux liquides : phases de cristal liquide, tenseurs optiqueset électro-optiques, technlogies des cellules de cristaux liquides. • Applications :afficheurs, vannes à lumières, optique non linéaireComparaisons avec d’autres technologies, application au mélange d’onde dans les matériaux, holographieen volume – matériaux : photoréfractifs, à gain, Diffusion Brillouin stimulée ; application du mélange d’ondeà l’amplification d’image et à la conjugaison optique. Applications au traitement du signal, au contrôle defaisceau laser, aux compensations d’effets thermiques• Liaisons électro-optiques, des télécoms aux radars. Principales caractéristique d’une liaison (gain, figurede bruit, linéarité, gamme dynamique) :des exigences systèmes à la physique du composant ; Applicationsau traitement optoélectronique de signaux radars (antennes intelligentes [phased array antennae], filtrageagile, corrélation, analyse spectrale, oscillateurs, horloges ultra-précises) ; Génération photonique etdétection de signaux millimétriques (fréquence> micro-onde) et THz ; Principes de base des systèmeslidars.

Niveau requisPré-requis Diode laser de base (Fabry-Perot), milieux à gain et électro-optiques, bases des télécoms optiques (fibres,modes, débit)

Responsable : Henri BenistyPériode : Hiver & Printemps



Nombre d'heures : 30Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Wednesday 23 November 2011

0125 Formation Métier d'Ingénieur

Le but de cet enseignement sur une semaine "bloquée" est de provoquer un changement d'état d'esprit desélèves vis à vis du monde de l'entreprise : ce n'est pas un domaine dont il faut repousser la connaissanceà la sortie de l'école mais au contraire un monde qu'il faut connaître bien avant pour s'y insérercorrectement.Il est conçu sous une forme vivante avec des cours le matin et des témoignages l'aprés midi. L'évaluation est effectué à partir d'un rapport et d'une soutenance en groupe sur un sujet transverse qu'ilest possible de traiter en synthétisant les plusieurs cours donnés dans la semaine. Un temps de travail engroupe est ménagé dans l'emploi du temps. Il est encadré par deux enseignants qui interviennent dans lasemaine.

Le plan du cours est le suivant :

Stratégie d’entreprise (6h)- Introduction : présentation des travaux de la semaine – explicitation de ce qui sera demandé aux élèvesen restitution.- Notions de mercatique et définition de la stratégie d’entreprise- Après-midi témoignages de dirigeants d’entreprise

L’industrialisation et la production cours 3htémoignage : industrialisation et production dans le monde automobile

Management d’équipe (3h)Travail sous forme d'atelier

Improvisation (3h)Travail sous forme d'atelier

Management de projet (3h)

Travail en groupe sur le sujet de l'évaluation (3h)

Responsable : Gilles le BoudecPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Wednesday 09 September 2009



0124 Formation par apprentissage (1A)

A remplir

Responsable : Vincent JossePériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Thursday 05 May 2011


A remplir



Ces 5 semaines de cours sont spécifiques de la formation par apprentissage. Elles se déroulement courantmai-juin en 3ème année du cycle d'ingénieur.

Ces formations spécifiques visent à approfondir, sur le principe de retour d'expérience, la formationd'ingénieurs par notions de droit du travail, droit des brevets, de gestion, de marketing, de management etd'industrialisation et production.

Plus précisément, la liste des 11 cours est la suivante (fiche de cours accessible dans la rubrique"ressources pédagogiques"):

- Brevets (12 heures); Intervenant : Pascale Brochard.

- Droit des contrats et du travail (12 heures); Intervenant : Dominique Néchélis.

- Lecture de comptes d'entreprise (9 heures); Intervenant : Olivier Fortin.

- Gestion opérationnelle en entreprise (6 heures); Intervenant : Thibault Fauconnier.

- Design Process Optimization (9 heures); Intervenant : Philippe Launay.



- Industrialisation et production (9 heures); Intervenant : Lydie Capron

- Créativité (3 heures); Intervenant : Patrick Jano.

- Management de Projet (18 heures); Intervenant : Joël Bernier.

- Management d'affaire (4,5 heures); Intervenant : Eric Pailharey.

- Marketing & Commercial (6 heures); Intervenant : Patrick Cornardeau.

- Jeu d'Entreprise (22,5 heures); Intervenant : Christian Fialek

Modalités d'évaluationEvaluation pour les cours suivants (tous coefs 2) : - Brevets - Droits des contrats et du travail- Lecture de comptes d'entreprise - Management de Projet- Jeu d'Entreprise


0403 French as a foreign language

French as a foreign language

Responsable : Annick MancoPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 20Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Wednesday 09 September 2009

0320 Imagerie à travers la Turbulence

A faire



Responsable : Jean TabouryPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 36Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009

0313 Industrialisation et Production

A faire

Responsable : Denis BoironPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 12Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009

0212 Informatique

Ce cours a pour objectif d’acquérir les bases d’un langage de programmation structuré, très utilisé dansl'industrie et dans la recherche, le langage C.Les connaissances sont évaluées par des comptes-rendus hebdomadaires, un travail à faire à la maison etun mini-projet. Un TP sur la programmation d'une carte d'acquisition permet de montrer les possibilitésd'interfaçage matériel.

• Séance 1Tour initiatique et prise en main du logiciel Visual C++• Séance 2Fonctions et modularité• Séance 3Pointeurs• Séance 4Lecture/écriture dans des fichiers• Séance 5Chaînes de caractères• Séance 6Structures et listes simplement chaînées• Séance 7 à 9Mini projet



• Séances 10Interfaçage C/Carte d’acquisition pour l’acquisition de signaux analogiques.

Modalités d'évaluationLa note d'informatique est constituée de :- une note de compte-rendus (2 compte-rendus)- une note de devoir à la maison- une note de projet

Responsable : Jean Marie Feybesse, Sylvie LebrunPériode : AutomneNombre d'heures : 40Crédits ECTS : 4Dernière mise à jour : Wednesday 01 December 2010

0211 Initiation à LabView

Ce cours a pour principal objectif l’enseignement les bases de la programmation graphique avec LabVIEW,qui est un environnement de développement graphique permettant de créer rapidement, à moindres coûts,des applications modulaires et évolutives pour le test, la mesure et le contrôle. Vous serez donc capabled’acquérir et générer des signaux du monde physique, analyser les données acquises pour en extraire lesinformations pertinentes, et partager les résultats obtenus, ainsi que les applications elles-mêmes.

Le cours se décompose principalement en deux parties :1. Cours (9 heures)Dans cette partie, les différents concepts clés liés à la programmation graphique sont introduits etdirectement illustrés au moyen d’exemples applicatifs précis :• Création des applications d’acquisition de données, d’analyse et d’affichage ;• Création des interfaces utilisateur avec des commandes, des graphes, des menus déroulants ;• Utilisation les structures de programmation spécifiques (boucle while, for, séquentielle, événementielle…)et les différents types de données existant ;• Enregistrement vos données dans des fichiers ;• Création des applications qui utilisent des cartes d’acquisition de données (DAQ) ;• Utilisation des VIs Express pour démarrer rapidement votre application ;• …À l’issue de cette partie, vous êtes opérationnel sur la programmation graphique et pouvez commencer àdévelopper vos propres projets.

2. Projet (4,5 heures)Ce projet vous permet de développer une application complète et d’envergure à partir d’un cahier descharges donné par l’instructeur. Il est réalisé en équipe-projet et exploite la programmation modulaire.D’un point de vue technique, l’objectif est d’interfacer des capteurs et instruments de mesure (par exemple,ceux d'un banc de caractérisation de LED).Au final, vous avez développé votre premier projet d’interfaçage en équipe.



Responsable : Frédéric CapmasPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 14Crédits ECTS : 1Dernière mise à jour : Thursday 03 September 2009

0213 Initiation à Solid Works

Prise en main du logiciel de conception mécanique assistée par ordinateur SolidWorks :- conception de pièce en 3D- réalisation d’assemblages de pièces- réalisation de plan de fabrication mécanique• Savoir lire et réaliser des plans de fabrication mécanique• Acquérir quelques notions importantes pour la conception mécanique en générale (matériaux,ajustements, complexité de fabrication, …) et pour la conception de systèmes optomécaniques enparticulier (degrés de liberté, support de composants optiques, alignement mécanique, …)

1. Introduction général sur la conception mécanique2. Visite de l’atelier de mécanique de l’IOTA3. Prise en main du logiciel SolidWorks3.1. Présentation du logiciel et des fonctionnalitésarbre de création, mode pièce, assemblage et mise en plan3.2. Dessiner une pièce en 3Desquisse, fonctions 3D, relations3.3. Faire un assemblage de piècescontraintes d’assemblage, toolbox3.4. Faire un plan de détail d’une pièce pour fabrication mécanique3.5. Fichier d’échange : Edrawing3.6. Fonctions avancées familles de pièces, éditions de pièces dans un assemblage, relations externes4. Notions d’optomécanique

Responsable : David HollevillePériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 28Dernière mise à jour : Thursday 03 September 2009

0334 Innovation et Propriété Industrielle



A compléter

A compléter

Responsable : Pascale BrochardPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Friday 09 December 2011

0332 Interaction Lasers Atomes

Le but de la partie I est d'introduire la notion de la matrice densitéet les équations de Bloch optiques. On discute différentes sources de dissipation dans un système atomique, et on montre comment la décohérence se décrit par une trace partielle de la matrice densité. Les exemples sont surtout dessituations stationnaires (lasers continus)

Dans la partie II, on traite la regime impulsionnelle ou c'est nécessairede tenir compte de la réponse spéctrale d'un système. Les relations deKramers et Kronig jouent un role important. On développe desméthodes perturbatives pour traiter des problèmes dépendant du temps.

I. Atome dans un champ laser en régime stationnaire1. Atome à 2 niveaux sans dissipation Approximation dipolaire, solution perturbative, approx. champ tournantOscillation de Rabi, Franges de Ramsey2. Introduction à la matrice densité Cohérences et Dipole atomique pour atome à 2 niveauxVecteur de BlochDephasing et T2, debut des Eq. Bloch Optiques3. Equations de Bloch Optiques Dissipation T1 (emission spontanée)Susceptibilité pour atome à 2 niveaux4. Application nontriviale des EBO: Forces radiatives Pression de radiation, Force dipolaire5. Atome à 3 niveaux état noir, EBO pour ce système Solution par Hamiltonien effectifII. Régime impulsionnelle 6. Intro excitation impulsionnelle EBO dependant du temps; forme intégrale; resolution ptbive7.-8. Equation d'onde dans le domaine spectrale densité de polarization



susceptibilité atomique, passage entre la discription micro et macrocausalitérelaxation et dispersion, vitesse de phase et de groupe9. Equation d'onde dans le domaine temporel: Rayonnement et precession libre, echos10. Suivi adiabatique et Passage adiabatique rapide

Responsable : Christoph WestbrookPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Monday 12 September 2011

0219 Interaction Matière Rayonnement

Ce cours est un approfondissement du cours de physique atomique de première année en mettant l’accentsur le rôle des processus dissipatifs tel que l’émission spontanée. Ces processus sont essentiels pourexpliquer quantitativement et, bien souvent même qualitativement, l’interaction d’un atome ou d’unensemble d’atomes avec un champ lumineux. Le lien entre l’approche quantique et semi-classique(équations de taux) sera développé. Nous aborderons ensuite la nature de la largeur d’un laser etterminerons par une application des notions abordées dans ce cours sur le refroidissement d’atomes parlaser.

I. Rappel sur les perturbations dépendantes du temps – Oscillation de Rabi – Règle d’or de FermiII. Interaction d’un atome à deux niveaux avec la lumière en présence de relaxationIII. Optique statistique - Equation de Langevin - Application aux fluctuations fondamentales dans un laserIV. Application au refroidissement d’atomes par laser

Responsable : Alain Aspect, Denis BoironPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Monday 07 September 2009

0900 International

Contenu du site international

Responsable : Alan Swan, Sita BabyPériode : Hiver & Printemps



Dernière mise à jour : Monday 24 October 2011

0111 Introduction à la mécanique quantique

L’objectif de ce cours est l’introduction des principes fondamentaux de la mécanique quantique.

1. Introduction 2. Mécanique ondulatoire 3. Notations de Dirac 4. Grandeurs physiques et mesures 5. Principes de la Mécanique Quantique 6. Commutation des observables 7. L'oscillateur harmonique.

Modalités d'évaluationExamen écrit, 3 heures, tout documents autorisés

Responsable : Gaétan MessinPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 30Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Tuesday 15 March 2011

0109 Language C 1A

A écrire

Responsable : Jean Marie Feybesse, Sylvie LebrunPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Friday 16 September 2011

0205 Lasers



L’objet de ce cours est de donner les grands principes de fonctionnement des lasers. Il est basé sur leséquations de débit gérant les populations des niveaux dans un milieu laser.Les oscillateurs et lesamplificateurs laser sont abordés en régime de fonctionnement continu et en régime impulsionnel.Les faisceaux gaussiens et la stabilité des cavités sont traités grâce à l'utilisation des matrices de transfertparaxiales. Les propriétés générales du rayonnement laser sont exposées ainsi que leurs conséquencesconcernant la sécurité laser. Le cours donne des points de repère concernant les différents types de laserset les applications des sources laser.

I - ATOMES ET PHOTONS1) Processus mis en jeu2) Exemple de forme de raies3) Section efficace d'une onde laser4) Équation des populations

II - AMPLIFICATION OPTIQUE1) Intensité2) Influence de la nature de l'élargissement spectral3) Modification de l'indice de l'amplificateurIII - L'OSCILLATEUR LASER1) Conditions d'oscillation2) Intensité en sortie d'oscillateur3) Cas des cavités linéaires4) Spectre de l'oscillateur laser

IV - LASERS IMPULSIONNELS1) Oscillateurs impulsionnels2) Amplificateurs impulsionnels

V - OPTIQUE DES LASERS1) Approche intuitive : intérêt de l'onde sphérico-gaussienne2) Étude détaillée de l'onde sphérico-gaussienne3) Comment faire des cavités stables ?4) Modes d'ordres supérieurs

VI - LES DIFFERENTS TYPES DE LASERSVI - SECURITE LASERVIII - APPLICATIONS DES LASERS.

Modalités d'évaluationExamen écrit de 3h.

L'examen comprend en général des questions de cours et plusieurs exercices abordant les différents pointsimportants du cours

Responsable : Francois Balembois, Yvan SortaisPériode : AutomneNombre d'heures : 33Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Monday 19 October 2009



0126 Liste des cours 1A

Liste des cours 1A à L'institut d'Optique Graduate school

Responsable : Sita BabyPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Friday 21 October 2011


Liste des cours 2A à l'Institut Optique Graduate school



Liste des cours 3A à l'Institut d'Optique Graduate School


0705 Master in OPTICS-OMP

These pages contain information about the 2nd Year Master's programme in OPTICS, Speciality Optics,Matter and Plasmas (OMP).

Responsable : Nicolas DubreuilPériode : Hiver & Printemps



Dernière mise à jour : Tuesday 24 January 2012

0102 Mathématiques et Signal

Ce cours introduit les notions essentielles de mathématiques pour la représentation des signaux enphysique. Il fournit les bases mathématiques nécessaires à de nombreux autres cours de l’école (optiquephysique, électronique, traitement du signal et des images, asservissements, TPd’optique, mécanique quantique…).Il existe deux grandes classes de modèles de signaux : les signaux déterministes (certains) et les signauxaléatoires. Ce cours des donc structuré en deux grandes parties traitant de chacun de ces thèmes. Dans lapartie « signaux déterministes », l’accent est mis sur les notions qui doivent être maîtrisées par toutingénieur : transformée de Fourier, convolution et corrélation, distributions, échantillonnage … La partie «signaux aléatoires » introduit les outils nécessaire à l’ingénieur et au physicien pour représenter et traiterles signaux non déterministes. Elle est constituée de deux sous-parties : l’une est consacrée aux notionsde probabilités et variables aléatoire et l’autre aux fonctions aléatoires et aux bruits, avec un accentparticulier sur les notions de bruit thermique et bruits de photons.Ce cours est accompagné d’un grand nombre de séances de travaux dirigés sur table mais aussi surordinateur, car l’assimilation des notions enseignées est grandement facilitée par la réalisation desimulations informatiques simples.

Partie 1 : Signaux déterministes (F. Goudail)

Notions sur l’intégration de Lebesgue, espaces de fonctions, bases d’un espace de Hilbert Transformation de Fourier des fonctions Convolution et corrélation Introduction à la théorie des distributions : propriétés de base, transformation de Fourier, convolution Théorie de l’échantillonnage La transformée de Fourier discrète, éléments d’analyse sepctrale Introduction à l’analyse temps-fréquence

Partie 2 : Signaux aléatoires (G. Messin)

I. Probabilités et variables aléatoires : Espace probabilisé, probabilités. Tirage répétés et lois asymptotiques. Variable aléatoire, fonction d’une variable aléatoire. Paire de variables aléatoires, correlations. Généralisations : vecteur aléatoire. Loi d’addition des variances, théorème central limite.

II. Fonctions aléatoires et bruits : Fonctions aléatoires : stationnarité et ergodicité, fonction de corrélation, signaux gaussiens. Analyse harmonique : filtrage des signaux aléatoires, densité spectrale de puissance Bruit thermique : fluctuations – dissipations, bruit de Johnson-Nyquist et circuits électroniques équivalent. Bruit de photons : processus à points de Poisson, bruit de photodétection, modélisation d’une photodiode.

Niveau requis



Aucun

Modalités d'évaluationExamen écrit, Compte-rendu, Examen écrit

Responsable : François Goudail, Fabienne Bernard, Gaétan Messin, Hervé SauerPériode : AutomneNombre d'heures : 72Crédits ECTS : 7Dernière mise à jour : Saturday 24 September 2011

0328 Nanophotonics-Nanophotonique : Photonic crystals and metamaterials

Familiariser les élèves de M2 avec (1) les elements fondamentaux de l’électromagnétisme des nanostructures (gaps, mileu effectif, ..) et avec

(2) les applications des nanostructures artificielles optiques, et enfin avec (3) les combinaisons de ces structures optiques avec les structures de confinement électroniques de base(puits et boites quantiques), pour une interaction lumière-matière renforcée (effet Purcell, etc.)

La propagation des ondes dans les milieux périodiques est au cœur de nombreux problèmes en physique,à commencer par la propagation des électrons dans les cristaux. Ce cours porte sur le problème optique.

En particulier, nous traitons de la notion de modes de Bloch dans des matériaux optiques artificiels,c’est-à-dire des matériaux structurés à une échelle inférieure à la longueur d’onde de la lumière. Grâce auxrécents développements des procédés de micro- et nanofabrication, ces matériaux sont actuellement enplein essor.

Par analogie avec les électrons, nous introduisons les notions de bande interdite photonique et dematériaux artificiels. Ces derniers permettent en particulier de synthétiser de manière artificielle des matériaux possédant despropriétés optiques qui ne sont pas disponibles dans la nature. Les notions théoriques tells la densité d’états (DOS),le “cône de lumière”, la lumière lente, etc., sontsystématiquement illustrées par des applications issues de la littérature récente sur la nanophotonique, enparticulier : - les cristaux photoniques (1D et 2D), - les métamatériaux - l’optique diffractive. Les notions d’interaction matière-lumière renforcée dans les nanostructures ou en fonction du confinementen général sont abordées : effet Purcell, extraction de la lumière, couplage fort. A Cette occasion, laphysique de base du confinement électronique des nanostructures et leures méthodes d’élaboration sontrappelées dans leurs grands traits.

Le cours est également illustré par quatre travaux dirigés qui permettent d’approfondir certaines notions



fondamentales comme : - le ralentissement de la lumière en bord des bandes interdites photoniques. - la réfraction negative, notion plus récente.

Niveau requisBasses sur les ondes, la diffraction, le guidage, les semis conducteurs

Modalités d'évaluationWRITTEN , partly based on papers see pedagogical ressources

Responsable : Henri Benisty, Philippe LalannePériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Friday 19 November 2010

0323 Nonlinear Electromagnetism

- Introduction à l'optique nonlinéaire- Propagation des ondes électromagnétiques en régime nonlinéaire- Les effets nonlinéaires d'ordres 2- Théorie microscopique des susceptibilités- Les effets nonlinéaires d'ordre 3

Modalités d'évaluationExamen écrit d'une durée de 3 heures (sans documents)

Responsable : Nicolas Dubreuil, Sylvie LebrunPériode : AutomneNombre d'heures : 33Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Wednesday 07 December 2011

0204 Nonlinear Optics - Optique Nonlinéaire

Since the laser has been invented, optics opened a new dimension entering the nonlinear world withalready numerous applications to light sources and optical processing of information. This course willintroduce the students to this domain and enable them to fully master its innovative aspects.It describes the physics of the nonlinear interaction between light and matter from a perturbation approach



and shows its consequences on the propagation of optical waves. Its describes in detail the second andthird order non linear effects rich in applications.

1. Introduction to non linear optics

2. Nonlinear Susceptibilities- Field notations- Nonlinear susceptibilities tensor : definition- Properties of the nonlinear susceptibilities - Contracted notation for the 2nd order nonlinear susceptibility- Spatial symmetries

3. Nonlinear wave equationAtomistic bases of Maxwell theory. Linear susceptibility, linear propagation. Non linear response and nonlinear susceptibility. Non linearpropagation equations.

3. Second order non linear effectsThe Manley-Rowe relations. Second harmonic generation. Frequency mixing, Parametric amplification andoscillation.

4. Third order non linear effectsIntroduction. 4 wave mixing and phase conjugation. The dynamic Kerr effect (optical bistability, selffocusing, self phase modulation and solitonpropagation. Spontaneous and stimulated diffusions (Raman, Brillouin, Rayleigh and Rayleigh wing ) . Twophoton absorption.

Responsable : Nicolas DubreuilPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 21Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Wednesday 08 February 2012

0227 Optical design

to be done

Responsable : Raymond MercierPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 35Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Wednesday 09 September 2009



0322 Optique dans les Milieux Solides

A faire

Responsable : Jean-Sébastien Lauret, Nicolas DubreuilPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 30Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Monday 14 September 2009

0202 Optique de Fourier

Le cours traite des fondements de la diffraction en régime de Fresnel et de Fraunhofer. Les effets del'étendue spectrale et spatiale de la source sur la cohérence du signal optique et la formation des imagesseront ensuite introduits ainsi que les propriétés des images optiques en éclairage incohérent en présenceou non des aberrations.

OPTIQUE DE FOURIER COHERENTE :Théorie scalaire de la diffraction -Décomposition en ondes planes du champ lointain - Fonction de transfertde l'espace homogène.- Relation entre le spectre en ondes planes et le spectre en fréquence spatialed'une modulation. - Notion sur les composants diffractifs périodiques. – Notions de paquets d’ondes planes- Optique de Fourier - Propagation et traitement d'une modulation en optique paraxiale.

PROPRIETES DES IMAGES EN ECLAIRAGE INCOHERENT :Cohérence spatiale – condition de linéarité en éclairement - Réponse percussionnelle d'un système optique- fonction d'étalement du point. - Analyse en fréquences spatiales d'une image. - Effet du degré de lacohérence spatiale sur la formation des images. Fonction de transfert en éclairage incohérent

Responsable : Jean Taboury, Arnaud Dubois, Hervé SauerPériode : AutomneNombre d'heures : 21Dernière mise à jour : Thursday 03 September 2009

0326 Optique de l'Extrême

L’objectif de ce module est d’initier les élèves au domaine de l’Extrême Ultraviolet (composants etsystèmes optiques aux très courtes longueurs d’onde), au domaine des sources extrêmement intenses



(laser X, sources à génération d’harmoniques d’ordre élevé, rayonnement synchrotron), au domaine desimpulsions extrêmement courtes (physique des impulsions attosecondes), au domaine de l’optiquerelativiste (accélération de particules par champ intense). Ces domaine, qui constitue un des axes derecherche du laboratoire Charles Fabry, est en plein essor au niveau local (Synchrotron SOLEIL, stationLASERIX, ligne de lumière attoseconde au CEA Saclay, projet d’Institut de la Lumière Extrême sur lecampus Polytechnique) et également au niveau international (Lithographie EUV, nouvelles sources laser àélectrons libres X-FEL aux USA et en Europe)…

1- Optique XUV (composants et exemples d’applications) : imagerie solaire, lithographie EUV, optique pourl’analyse X…3h – Franck Delmotte / Institut d'Optique

2- Laser X et interaction à haute intensité3h - Kevin Cassou / Université Paris Sud

3- Sources à génération d’harmoniques d’ordre élevé et physique des impulsions attosecondes3h – Thierry Ruchon / CEA Saclay

4- Optique relativiste et accélération de particules (3h)3h – Victor Malka / Laboratoire d’Optique Appliquée à Palaiseau

5- Rayonnement synchrotron (3h)3h – François Polack / synchrotron SOLEIL

Modalités d'évaluationSoutenances Orales

Responsable : Sébastien De RossiPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Tuesday 26 January 2010

0309 Optique des matériaux nanostructurés

A faire

Responsable : Philippe LalannePériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009



0330 Optique des Milieux Complexes

Résumé du contenu du cours à écrire

Responsable : Rémi CarminatiPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Monday 03 January 2011

0214 Optique des Ondes Guidées

Le but du cours est de donner d'abord les concepts de base permettant la compréhension des élémentsessentiels de la propagation dans les guides et les fibres optiques. Les propriétés principales des fibres àfaible nombre de modes sont détaillées dans l'approximation du guidage faible. Les notions de dispersionet d’atténuation, essentielles dans les systèmes de télécommunication à haut débit sont introduites.On introduit enfin que les notions de couplage entre modes, de façon à décrire ensuite les composantspassifs ou actifs tels que coupleurs, multiplexeurs ou interféromètres.

Optique guidée planaireLe guide plan diélectrique à saut d’indice à une dimensionNotion de mode transverse, condition de guidage, constante de propagation longitudinale, fréquence decoupure ; Résolution graphique. Résolution des équations de Maxwell. Equation de dispersion. Modes TE,TM, pairs et impairs, notations des modes, amplitude du champ. Confinement du mode , indice effectif.Vitesse de groupe, temps de transit, déplacement de Goos-Hänchen.

Guide à profil d’indice quadratique

Fibres optiques dans l’approximation du guidage faibleLe champ électromagnétique dans les fibres optiques monomodes .Notion de guidage faible.Approximation scalaire de l'équation de propagation, description et classification des modes, fréquence decoupure, dégénérescence des modes. Les modes LP, indice effectif, facteur de confinement ; pproximationgaussienne du mode LP01 et application aux pertes de couplage entre fibres.Dispersion du mode LP01(dispersion intramodale), effet de la dispersion chromatique du matériau et des paramètres de la fibrePertes et atténuation

Couplage de modesOrigines du couplage entre modes de propagation. Equations de propagations couplées, constante decouplage, condition d ‘accord de phase. Couplage entre les modes de deux guides monomodes voisins.Applications : coupleurs 3dB, multiplexeurs, interféromètres. Couplage entre deux modes d’une même fibre: couplage par un réseau de surface ou d’indice. Couplage co-directionnel ou contra-directionnel.Application au couplage entre un mode guidé et un mode rayonnant, application aux diodes laser DBR etDFB. Réseaux de Bragg de petit pas : application aux filtres de Bragg.

Niveau requis



Physique :Equations de Maxwell dans les milieux diélectriquesConditions de continuité aux interfacesEquation de propagation

Mathématiques :calcul vectorielequations différentielles linéaires du second ordre, systèmes de 2 équations différentielles linéairescouplées du premier ordre

Modalités d'évaluationExamen écrit de deux heures

Responsable : Jean-Michel Jonathan, Sylvie LebrunPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 30Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Wednesday 12 January 2011

0104 Optique Instrumentale

Comprendre les bases de la conception des instruments d'optique et de leur utilisation. Cet objectif passepar une maîtrise parfaite de l'optique de Gauss, première étape pour l'analyse des systèmes optiques.Les instruments visuels seront particulièrement étudiés pour les applications de mesures par voie optiqueen lien étroit avec les travaux pratiques. Une bonne compréhension de ces applications nécessite desconnaissances de base sur le mécanisme de la vision.

On montre les étapes qui conduisent des principes généraux (propagation des rayons, imagerie etstigmatisme, recherche du stigmatisme, domaine de Gauss) à l'approximation de l'optique géométriquelinéaire. L'accent est mis sur les propriétés générales à tout système optique dans le domaine paraxial(dioptres, lentilles, miroirs, systèmes centrés et associations de systèmes centrés).

La maîtrise de l'optique de Gauss est ensuite utilisée pour l'étude des instruments d'optique visuels et deprojection (microscopes, viseurs, lunettes, télescope, etc…). On insistera en particulier sur les notions depupilles et de lucarnes afin d'étudier les caractéristiques des instruments : champs des instruments en



largeur et en profondeur. Cette dernière partie nous conduira à définir la notion d'étendue géométrique et àmontrer sa conservation dans les systèmes optiques et à aborder ainsi la photométrie des instruments quisera développée en deuxième année. On étudiera enfin l'effet du chromatisme des verres dansl'approximation de Gauss.

On étudiera aussi dans les détails les instruments d'optiques visuels utilisés pour les mesures (lunettes,viseurs). On évaluera les précisions des pointés longitudinaux et transversaux que l'on pourra obtenircompte tenu des propriétés de résolution de l'oeil. On précisera, en lien étroit avec les travaux pratiques,l'utilisation de ces instruments pour des mesures de focales et des mesures d'indice ou d'angles avec lesdivers goniomètres. En parallèle, le cours d'optique physiologique étudiera l'anatomie du système visuel etces conséquences sur les mécanismes de la vision (vision emmétrope, défauts classiques, vision descouleurs, vision en relief, etc…).

Modalités d'évaluationExamen écrit

Responsable : Sébastien De Rossi, Lionel Jacubowiez, Mathieu Hébert, margaux barbierPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 62Crédits ECTS : 7Dernière mise à jour : Saturday 28 January 2012

0103 Optique Physique

- Maitriser les raisons physiques et les conditions d’obtention des interférences à deux ondes et à N Ondes.

- Maitriser les raisons physiques et les conditions d’obtention de la diffraction de Fresnel et de Fraunhofer

- Comprendre le lien avec les instruments usuels (Michelson, Fabry-Perot, réseaux)

INTERFÉRENCES

- Interférences à deux ondes- Conditions d'interférences : introduction à la cohérence spatiale et temporelle.- Les interféromètres à séparation spatiale.



- Les interféromètres à séparation de luminance : surface de localisation, interféromètre de Michelson,interféromètre de Twyman-Green, Interféromètre de Mach-Zehnder.- Les principales sources de lumière : propriétés spectrales (en lien avec la spectroscopié à Transforméede Fourier).- Les interférences à ondes multiples : ondes stationnaires et procédé couleur Lippmann ; interféromètre deFabry-Pérot, applications à la spectroscopie

DIFFRACTION

- Principe d'Huygens-Fresnel : formulation et expression analytique.- Diffraction de Fresnel et de Fraunhofer.- Formation des images en éclairage cohérent, applications au filtrage des fréquences spatiales, fonctionde transfert en éclairage cohérent.- Étude des réseaux de diffraction.

Niveau requisConnaissance des ondes - ondes progressives- ondes planes, sphériques- manipulation de grandeurs complexes, de la puissance (module carré) associée- Géométrie dans le plan et notions dans l'espace

Modalités d'évaluationUn Examen écrit après la Toussaint (2h) : interférences à deux ondesUn deuxième examen en début janvier (Ondes multiples, Diffraction), écrit 3h.

Responsable : Henri Benisty, Vincent JossePériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 51Crédits ECTS : 5Dernière mise à jour : Tuesday 15 September 2009

0217 Optique Physique II (Speckle - Holographie)

Les bases de l'optique statistique sont introduites lorsque la modulation d'une porteuse cohérente estsoumis à de faibles perturbations dont seules ses propriétés statistiques sont connues. La notion degranularité laser (speckle) et ses principales propriétés seront ensuite précisées. Les fondements del'holographie et ses principales applications termineront ce cours.

1.SPECKLE :Speckle en lumière cohérente -. Propriétés statistiques d'un diffuseur en volume et en surface – Statistiquede l'amplitude et de l'intensité dans l’hypothèse d’une interaction faible – Cohérence spatiale et temporelle -Applications : contrôle interférométrique …



2.HOLOGRAPHIE :Propriétés fondamentales d'un hologramme. Hologramme de Fourier et de Fresnel. - Régime de Bragg etde Raman Nath. - Applications, interférométrie, corrélation (Vander Lugt) ...- Formules de conjugaison, effetdu changement de la longueur d'onde et de la courbure du front d'onde de référence.

Responsable : Jean TabouryPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Thursday 03 September 2009

0327 Optique Quantique

Ce cours donnera un aperçu sur la description de l'interaction de la lumière avec un système quantique(atome, puits quantique...). Le but principal est d'introduire quelques subtilités associées au concept duphoton.

I. Le corps noirII. QuantificationIII. Etats du champIV. Interaction atome-champV. Emission spontanéeVI. Détection de photonsVII. Détection de photons IIVIII. Champ incohérentIX. Optique quantique non-linéaireX. Interférométrie, bruit, et intrication

Niveau requismécanique quantique, physique atomique, optique non-linéaire, lasers, électromagnétisme

Responsable : Christoph WestbrookPériode : AutomneNombre d'heures : 30Dernière mise à jour : Thursday 14 October 2010

0112 Physique atomique



Le but du cours est d'aborder l'intéraction entre un atome et une onde électromagnétique.Les étapes nécessaires sont une compréhension au niveau quantique de la structure des atomes (momentcinétique, état lié), des méthodes perturbatives pour le calcul de l'intéraction et finalement la nécessité dupostulat d'indiscernabilité (existence de bosons et de fermions).Ce cours est relié aux cours de diode laser, de laser, d'interaction matière-rayonnement entre autres.

1. Perturbations indépendantes puis dépendantes du temps2. Moment cinétique - Addition de moments cinétiques3. Description quantique de l'atome d'hydrogène - d'atomes pluriélectroniques4. Interaction atome - rayonnement

Responsable : Denis BoironPériode : PrintempsNombre d'heures : 30Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Tuesday 28 April 2009

0305 Physique des détecteurs

A faire

Responsable : François GoudailPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009

0321 Physique des Lasers

A faire

Responsable : Fabien Bretenaker, Nicolas DubreuilPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 36Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Monday 14 September 2009



0113 Physique des Semiconducteurs

Ce cours expose les principes essentiels de la physique des semiconducteurs et la théorie des électronsdans les solides cristallins. Le but est de permettre de comprendre le fonctionnement des composantsoptoélectroniques en s'appuyant sur les diagrammes de bandes énergétiques et les courants de porteurs.Dans ce cours, l'accent est mis sur les détecteurs (photodiode, cellule photovoltaïque, ...), les sources sontdécrites dans le cours de M1 "Sources à semiconducteur".

STRUCTURE CRISTALLINE DES SEMICONDUCTEURS USUELSPropriétés électroniques et cristallines du Si/Ge et des alliages SCLe réseau réciproque

DESCRIPTION DE L'ETAT D'UN ELECTRON DANS UN CRISTAL PARFAIT ISOLEDistribution des électrons dans un cristalBandes d'énergieDensités de porteurs mobiles dans un semiconducteurHétérojonctions

DYNAMIQUE DES PORTEURSCourants de porteurs de charges dans les semi-conducteursGénération et recombinaison des porteurs mobiles processus radiatifs et non-radiatifs

QUELQUES COMPOSANTS Transistors bipolaires, à effet de champCellule photoconductricePhotodiodes PN, PIN, à avalancheCellules photovoltaïques

Niveau requisNiveau L2;Prérequis : Mécanique Quantique,notions de Physique Atomique,Électronique.

Modalités d'évaluationExamen écritDurée = 2 heures

Responsable : Gaëlle Lucas-Leclin, Sylvie LebrunPériode : PrintempsNombre d'heures : 24Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Sunday 12 June 2011



0230 Physique Statistique

L’objectif du cours est de fournir une introduction à la physique statistique. Trois objectifs sont poursuivis :- Introduire les principes de la physique statistique. Il s’agit d’une approche de la description desphénomènes naturels très particulière et très féconde.Il s’agit d’une approche permettant d’extraire les lois de comportement moyen de systèmes à l’aide d’uneconnaissance minimale des propriétés microscopiques de systèmes complexes. La compréhension desprincipes mis en jeu permet de traiter de nombreux autres problèmes tels que le traitement d’images ou lesfluctuations des marchés…- Utiliser la physique statistique pour retrouver (et comprendre enfin !) la thermodynamique classique.- Décrire le rayonnement thermique d’une part, le comportement des systèmes électroniques d’autre part àl’aide des statistiques quantiques. Les lois de Bose-Einstein d’une part, de Fermi-Dirac d’autre part sontindispensables à la compréhension de la notion de gain, du fonctionnement des dispositifs àsemiconducteur, etc.

1. Cours introductif. Principe fondamental. Irréversibilité. 2. système en contact avec un thermostat. Ensemble canonique. 3. Paramagnétisme. 4. Ensemble Grand canonique.5. Statistiques quantiques. 6. Rayonnement corps noir.

Modalités d'évaluationL'examen est en deux parties :- une partie portant sur des questions de cours d'une durée de 1 heure. Aucun document ni calculatrice.- un problème d'une durée de 2 heures. Calculatrice autorisée ainsi que tout document papier (polycopié,notes de cours, TD etc.)

Responsable : Jean Jacques Greffet, François MarquierPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Monday 03 May 2010

0114 Polarisation

La polarisation de la lumière intervient à différents niveaux dans le métier d’ingénieur :- C’est une propriété fondamentale de la lumière, et donc une notion essentielle en optique théorique- Le fonctionnement de nombreux systèmes optiques repose sur des phénomènes de polarisation (écransà cristaux liquides, ellipsomètres, …).Une bonne connaissance de ce domaine est donc un élément essentiel de la créativité de l’ingénieurSupOptique- Même s’il n’utilise pas de manière explicite la polarisation, l’ingénieur opticien a besoin de prendre en



compte ses effets dans la grande majorité des applications qu’il a à traiter. Il utilise au quotidien descomposants modifiant la polarisation.L’objectif de ce cours est de présenter les outils essentiels dans l’étude des phénomènes de polarisation.On insiste en particulier les différentes représentations de l’état de polarisation de la lumière et de soninteraction avec la matière. On traite en détail la propagation de la lumière dans les milieux anisotropes, eton donne de nombreuses applications pratiques des phénomènes de polarisation.

1. Lumière purement polarisée :Représentation : vecteur de Jones, sphère de PoincaréInteraction avec la matière : matrices de Jones

2. Propagation dans les milieux anisotropes :Ellipsoïde des indices, surface des indices, surface des vitesses, milieux uniaxes, construction des rayonsréfractés et réfléchis

3. Lumière partiellement polariséeReprésentation : matrice de cohérence, vecteur de Stokes, notion de dépolarisationInteraction avec la matière : matrice de Mueller

4. Composants et instruments utilisés en optique anisotropeComposants passifs: polariseurs, lames retardComposants actifs: électrooptiques, cristaux liquides, photoélastiques

5. Interférences en lumière polariséeTeintes de Newton, compensateurs, cohérence de polarisation, calcul du déphasage en incidence oblique,applications

6. Pouvoir rotatoire et Effet Faradaydémonstration expérimentale et applications

Modalités d'évaluationExamen écrit de 3h avec questions de cours et exercices

Responsable : François Goudail, Nathalie WestbrookPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 29Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 14 May 2010

0123 Projet Ouverture

Ces projets s’appuient sur différents parcours :

- actions de parrainages scientifiques dans des écoles primaires



- actions de tutorat avec l'association zup de co- module de formation au tutorat Paristech et actions dédiées- actions de communications- projet L@B : immersion dans un labo pendant son temps libre

Modalités d'évaluationL'évaluation finale peut tenir compte de plusieurs facteurs : participation, engagement,aboutissement,rapport, soutenance...

Responsable : Sébastien De Rossi, Gaëlle Lucas-LeclinPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 60Crédits ECTS : 5Dernière mise à jour : Monday 12 September 2011

0223 Projet Systèmes

Le projet système a pour objectif de favoriser l'esprit d'initiative des étudiants et de les préparer à la gestionde projets.Il s'organise autour de petits sujets de recherche ou de réalisation proposés par les enseignants.Les étudiants doivent apprendre à s’organiser, à travailler par groupe de 2, 3 ou 4 selon les sujets.

Ces projets peuvent être très divers :-projets de type "recherche" : mesure de largeurs spectrales de diodes laser, diode laser fibrée en cavitéétendue-réalisations ou améliorations de Travaux Pratiques : Interférométrie de speckle, asservissement enposition d'un faisceau laser, traitement d'imagesinfrarouges, ellipsométrie-projets de type "industriel" : topographie par projection de franges, étude du comportement dynamiqued'un ressort de soupape, réalisation d'un corps noir différentiel.Les sujets de projet système sont par définition pluridisciplinaires et comportent en général de l'optique,mais aussi de la mécanique, de l'électronique,de l'informatique,...Pendant les séances, les élèves auront toute liberté de mener leur étude comme ils le souhaitent, l'objectifétant de mettre à l'épreuve leur capacité d'organisation du travail et leur esprit d'initiative.

Modalités d'évaluationL’évaluation des Travaux Pratiques repose sur 2 points :- l’habilité, l’autonomie et l’esprit d’initiative des étudiants pour mener leur projet- une soutenance orale (15 minutes) suivie de questions techniquesSelon les sujets la rédaction d’un compte rendu peut être demandé par l’enseignant.

Responsable : Lionel Jacubowiez, Fabienne BernardPériode : Hiver & Printemps



Nombre d'heures : 41Dernière mise à jour : Monday 07 September 2009

0302 Radar

A faire

Responsable : François GoudailPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 18Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009

0335 Radar

A compléter

A compléter

Responsable : Philippe LacommePériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Friday 09 December 2011

0209 Radiométrie et système de détection

Les objectifs de ce cours sont doubles :1) donner les notions de base en radiométrie et en détecteurs qui sont indispensables à la conception desystèmes de détection optique (capteurs de flux ou d’imagerie). Cette partie doit permettre aux futursingénieurs ou scientifiques de spécifier et caractériser les éléments optiques ou optoélectroniques de telssystèmes : sources, milieux de propagation et surfaces, composants optiques, et détecteurs.

2) Montrer l’approche système qui est généralement suivie, à partir du cahier des charges, par un



responsable de projet, par exemple en Recherche et Développement, pour optimiser la conception de telscapteurs, en calculant leur rapport signal à bruit, paramètre fondamental des systèmes de détectionoptique . On illustre cette approche par la description et l’évaluation de divers systèmes représentatifs,dans les domaines de détection laser et infrarouges (les systèmes de télécommunication optique, traitéspar ailleurs, ne sont pas abordés ici).

Introduction générale

Bases de radiométrie optique :Grandeurs et relations fondamentales de radiométrie géométrique ; propriétés radiométriques dessystèmes optiques ; spectroradiométrie ; colorimétrie ; rayonnement par incandescence ; propriétésradiométriques des surfaces et des milieux (cas de l’atmosphère)

Détecteurs :Familles de détecteurs (thermiques et quantiques) ; caractéristiques de base (sensibilité spectrale, fluxéquivalent au bruit ou NEP, détectivité spécifique) ; modes de détection, direct et hétérodyne ; détecteursmatriciels

Systèmes de détection :Grandes familles de capteurs optroniques ; Calcul du signal utile au capteur et du bruit (définition de labande passante équivalente de bruit) ; Calcul du rapport signal à bruit, et son optimisation (par filtrageadapté, optique ou électronique) ; établissement d’un bilan de liaison, ou de portée.Description et évaluation de divers systèmes lasers utilisés pour des mesures de distances (télémétrie), devitesses (vélocimétrie Doppler), de directions ou de positions, pour la caractérisation de l’atmosphère enpollution ou mesure de vent (lidars atmosphériques) et de systèmes infrarouges (thermographie et imagerieIR : sensibilité thermique, NETD)

Introduction à la colorimétrie.

Responsable : Jean-Louis Meyzonnette, Julien Moreau, Raymond Mercier, Hervé SauerPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 54Crédits ECTS : 5Dernière mise à jour : Sunday 11 December 2011

0228 Ray optics

L'objectif est d'amener les étudiants à une maîtrise de l'analyse et de la conception de systèmes optiquesdans le domaine paraxial, première étape de la conception d'un système optique avant la prise en comptedes aberrations. L'accent est mis sur les propriétés générales des systèmes optiques dans l'approximationparaxiale, plutôt que de donner une liste de formules dans le cas particulier de chaque élément optique.

Ce cours (enseigné en anglais) couvre l'optique géométrique dans le domaine paraxial, et les propriétésdes instruments: grandissement, ouverture, résolution, champ en largeur et en profondeur. Il est illustré par



des démonstrations expérimentales et quelques expériences de travaux pratiques. Pour maîtriser ce sujet,il est nécessaire de s'entraîner à résoudre des problèmes: un grand nombre de problèmes à faire à lamaison seront distribués et corrigés, parfois en classe. Ce cours est un prérequis pour le cours "OpticalDesign" (conception de systèmes optiques).

Modalités d'évaluation50% de la note vient des devoirs à la maison, qui sont distribués à chaque séance et à rendre pour laséance suivante (les exercices notés sont tirés au sort). 50%de la note proviendra de l'examen final deRAY OPTICS qui aura lieu en décembre.

Responsable : Yvan Sortais, Nathalie WestbrookPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 12Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Wednesday 28 September 2011

0603 Règlements

Vous trouverez sur cette page l'ensemble des règlements de l'Institut d'Optique.

Responsable : Julien MoreauPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Tuesday 15 September 2009

0702 Scolarité 1A

Vous trouverez sur ce site l'ensemble des présentations faites dans le cadre de la scolarité 1A

Les documents se trouvent dans les ressources pédagogiques (en haut à droite...)

Responsable : Denis Boiron, Sylvain Perrot, Francoise Chavel, Fabienne Bernard, Lionel JacubowiezPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Wednesday 30 September 2009



0703 Scolarité 2A

Les documents se trouvent dans les ressourcent pédagogiques (en haut à droite)

Responsable : Sylvie Lebrun, Vincent JossePériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Wednesday 30 September 2009

0704 Scolarité 3A

Les documents se trouvent dans les ressources pédagogiques (en haut à droite...)

Responsable : Gaétan Messin, Frédéric Capmas, Vincent Josse, Franck Delmotte, Nathalie Westbrook,Francoise ChavelPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Wednesday 30 September 2009

0402 Seconde langue

A faire

Responsable : Annick MancoPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Friday 11 September 2009

0226 Semiconductors and Applications

We describe the basics of semiconductor physics (energy bands, density of electrons and holes, ...) andthe interaction of electron/hole pairs with photons. We explain the main features of optoelectronic devicesas photodiodes, light electoluminescent diodes (LED) and laser diodes.



Responsable : Gaëlle Lucas-LeclinPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 21Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 27 May 2011

0701 Séminaires 2009/2010

Vous trouverez dans les ressources pédagogiques l'ensemble des conférences et présentations donnéespour la rentrée 2009-2010.

Responsable : Vincent Josse, Sylvie Lebrun, Gaétan Messin, François GoudailPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Wednesday 16 September 2009

0319 Signal and image processing

De plus en plus de domaines de l’optique font appel au traitement numérique du signal et de l’image. C’estbien entendu le cas des systèmes de traitement automatique des images pour la détection ou lareconnaissance d’objets. C’est aussi le cas en télécommunications et en optronique.

Par exemple, aujourd’hui, la conception optique et électronique d’un système d’imagerie se fait en mêmetemps que la conception des algorithmes de traitement du signal et de l’image destinés à exploiter lesdonnées. Des connaissances de base dans ce domaine sont donc très utiles pour pouvoir gérer des projetsde développement de systèmes.

Pour comprendre et/ou concevoir des méthodes de traitement du signal et des images, il faut posséder uncertain nombre de notions de base. L’objet de ce cours est de vous aider à les acquérir. Elles seront utilesà ceux d’entre vous qui travailleront dans la conception de systèmes de tous types : imagerie, optronique,télecommunications, instrumentation …

Cet enseignement est réparti à parts égales entre un cours « interactif », permettant d’exposer les principesde base et de les illustrer par des exercices, et des TD de mise en pratique sur ordinateur (langageMatlab). Dans ces TD, on étudiera des problématiques courantes en optique, imagerie,télécommunications et instrumentation.



Modalités d'évaluationCompte-rendus des TPs (50%)Examen écrit (50%)

Responsable : François Goudail, Fabienne BernardPériode : AutomneNombre d'heures : 33Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Monday 14 September 2009

0220 Sources à semiconducteur

Ce cours développe le principe de fonctionnement des sources à semiconducteur (diodesélectroluminescentes, diodes laser, VCSEL, ...), et leurs propriétés spécifiques.Les différentes structures existantes sont présentées, et leurs avantages sont comparés en fonction desapplications visées. Les perspectives d'évolution sont évoquées.

Le site des Ressources Pédagogiques de ce cours met à votre disposition des annales d'examens, desréférences bibliographiques, ainsi qu'un test QCM en ligne.

La correction de l'examen 2011 est disponible (Ressources Pédagogiques >> Annales)

Plan du cours :

IntroductionMarchés, Applications (LED, DL), Historique

Interactions photons/électrons-trous dans un semiconducteurI. RappelsII. Description d’un semiconducteur hors équilibreIII.Taux d’absorption et d’émission de lumière dans un semiconducteur à gap directIV. Applications aux LED : électroluminescence dans une jonction PN

Description d’une diode laserI. La cavité laserII. Couche active structuréeIII. Exemples : conception d'une diode laser à puits quantiquesIV. Injection de porteurs & confinement transverseV. Technologies de fabrication

Propriétés de l'émission des diodes laser



I. Gain optique dans une jonction PN polariséeII. Caractéristique Popt = f(I)III. Propriétés du mode transverseIV. Exemples divers et variésV. Propriétés spectrales de l'émissionVI. Caractéristiques de modulation

Niveau requisPhysique des lasers, Physique du semiconducteur, Optique des ondes guidées

Modalités d'évaluationExamen écrit - Durée 2h - Documents de cours (poly, transparents, notes personnelles) et TD autorisés

Responsable : Gaëlle Lucas-LeclinPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 17Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Monday 07 March 2011

0324 Statistical Optics (Optique statistique)

Ce cours (enseigné en anglais) vise à approfondir les connaissances en optique physique pour acquérir lacapacité d’analyser physiquement les questions qui se présentent dans de nombreux champs de l’optiqueen matière de formation des images et d’effet de la diffusion en lumière cohérente.

Plan du cours:- rappels sur la diffraction de Fraunhofer (exercices et travaux pratiques)- Optique de Fourier, imagerie en éclairage cohérent et incohérent, filtrage linéaire- rappels sur les processus aléatoires- cohérence spatiale et localisation des frances- optique statistique (speckle)- cohérence temporelle

Niveau requiséléments d'optique physique, interférences, diffraction

Modalités d'évaluation30% de la note provient de devoirs maison, 70% de l'examen écrit final de 3h en décembre.

Responsable : Pierre Chavel, Nathalie WestbrookPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 45



Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Tuesday 01 November 2011

0318 Surfaces Optiques, optomécanique

A faire

Responsable : Raymond MercierPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 36Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009

0207 Systèmes de Traitement Numérique du Signal

Cours de Système pour le Traitement numérique du signal

Responsable : Jean Marie Feybesse, Fabienne Bernard, Frédéric Druon, Henri BenistyPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 70Dernière mise à jour : Thursday 03 September 2009

0308 Technologie des Lasers

A faire

Responsable : Patrick GeorgesPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 30Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009



0316 Télécommunications Optiques

A faire

Responsable : Nicolas DubreuilPériode : AutomneNombre d'heures : 36Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Friday 14 October 2011

0121 Test of Optical Knowledge 1A

Vérifier et contribuer à l’approfondissement d’un corpus minimum de connaissances considérées commefondamentales en optique. Faire acquérir un vocabulaire technique en anglais.

Deux travaux dirigés de 1h30 chacun précédent l’examen proprement dit. Les TD commencent par unexamen blanc, comprenant vingt à vingt-cinq questions, couvrant le programme préétabli. Un tiers environdes questions sont en anglais, la réponse devant alors être formulée en anglais. Suit une correction,permettant d’approfondir les notions non encore acquises. Les questions portent à la fois sur le programmede première année et de seconde année.

Responsable : Raymond MercierPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 3Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Monday 07 September 2009

0222 Test of Optical Knowledge 2A

Vérifier et contribuer à l’approfondissement d’un corpus minimum de connaissances considérées commefondamentales en optique. Faire acquérir un vocabulaire technique en anglais.

Deux travaux dirigés de 1h30 chacun précédent l’examen proprement dit. Les TD commencent par unexamen blanc, comprenant vingt à vingt-cinq questions, couvrant le programme préétabli. Un tiers environdes questions sont en anglais, la réponse devant alors être formulée en anglais. Suit une correction,permettant d’approfondir les notions non encore acquises. Les questions portent à la fois sur le programmede première année et de seconde année.



Responsable : Raymond MercierPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 3Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Tuesday 08 September 2009

0105 TP Optique 1A

tp optique

Responsable : Lionel Jacubowiez, Thierry Avignon, Fabienne BernardPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 27Crédits ECTS : 2Dernière mise à jour : Monday 11 July 2011

0118 Traitement du signal

Le signal provenant de tout système de mesures physiques doit subir un traitement afin d’en extrairel’information utile. De plus, pour assurer une précision suffisante, beaucoup de ces systèmes sontstabilisés de manière automatique. Tout scientifique, qu’il soit ingénieur ou chercheur, doit doncmaîtriser les notions fondamentales de traitement du signal et d’automatique.

Traitement du signal – Ce cours introduit les méthodes permettant d’extraire l’information d’un signal demanière optimale. Il présente les méthodes de bases en estimation, détection et restauration de signal. Cesconcepts sont ensuite appliqués au domaine de la modulation des signauxanalogiques et numériques. Ce cours est accompagné de travaux dirigés et de deux séances de travauxpratiques sur ordinateur.

TRAITEMENT DU SIGNAL1. Rappels sur les signaux déterministes et aléatoiresSignaux d’énergie et de puissance finie, fonctions aléatoires, exemple d’application : la détection synchrone2. Filtrage adapté et estimation de paramètres Optimalité du filtre adapté, biais et variance d’un estimateur, application à l’estimation de retard,compression d’impulsion3. Filtrage adapté et détectionCritères d’optimalité d’un détecteur, détection en présence de bruit additif gaussien.



4. Restauration d’un signal : le filtre de WienerOptimalité du filtre de Wiener, application à la déconvolution.5. Modulation analogiqueModulation d’amplitude, modulations angulaires.6. Modulation numériqueConversion analogique-numérique, transmission en bande de base, transmission sur porteuse (ASK, PSK,QAM) .

Responsable : François GoudailPériode : Hiver & PrintempsDernière mise à jour : Tuesday 08 February 2011

0106 Travaux Pratiques d'Electronique pour le Traitement de l'Information

A l'issue de cet enseignement et du cours associé, les élèves seront capables de : - Décomposer les �différentes fonctions d'électronique analogique et logique (combinatoire etséquentielle simple) à l'œuvre dans un dispositif technique ou scientifique�, - Quantifier� les ordres de grandeurs des signaux, des fréquences et des puissances nécessairesà la réalisation des différentes fonctions,- Identifier les sources de bruits et en quantifier les ordres de grandeurs en puissance,- Mettre en œuvre, associer entre eux et tester des dispositifs (comportant de l'électronique)commerciaux.

L'enseignement expérimental d'ETI consiste à la conception, la mise en œuvre et le test de circuitsréalisant des fonctions simples de l'électronique.

Il comporte 12 séances de TP et 1 module de projet sur 4 séances. Il est construit en lien avec le coursmagistral mais il est dispensé selon un rythme qui lui est propre. Les TPs s'organisent autour de 4 thèmes : Thème 1 Les diodes. (4 séances) Thème 2 L'analyseur de spectre (2 séances) Thème 3 Liaison audio-numérique sur fibre optique (4 séances) Thème 4 Modulations (2 séances) L'année se clôt par un projet en 4 séances. Il est l'aboutissement de l'année de formation en ETI. Ilconsiste à concevoir et à construire un dispositif électronique capable de résoudre un problème techniqueprécis.

Modalités d'évaluationCompte-rendu, examen individuel, soutenance de projet

Responsable : Fabienne Bernard, François Marquier, Julien Moreau, Henri Benisty, Thierry Avignon, JeanMarie Feybesse, Lionel JacubowiezPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 72



Crédits ECTS : 8Dernière mise à jour : Saturday 11 September 2010

0203 Travaux Pratiques d'Optique 2A

4 séances de travaux pratiques sont consacrées à l’approfondissement des notions de photométrie et dedétection optique dans le domaine visible et infrarouge.Les 4 séances de travaux pratiques de ce module sont consacrées aux méthodes expérimentales liées aucours d’optique physique sur la polarisation :analyse d’une polarisation, mesure de biréfringence linéaire etrotatoire, interférence en lumière polarisée, modulateur électrooptique.

Les 12 séances de travaux pratiques du 2nd trimestre sont consacrées à l’approfondissement des notionsdans le domaine des lasers, des aberrations des systèmes optiques et de la détection optique, dans ledomaine visible et infrarouge. ( 4 TP sur l’étude de la qualité de systèmes optique, 4 TP sur diversessources lasers, 4 TP sur l’étude de divers systèmes de détection et le traitement du signal approprié).

Modalités d'évaluationL’évaluation des Travaux Pratiques repose en général sur 3 points :- l’habilité, l’autonomie et l’esprit d’initiative des étudiants pendant la séance- une brève explication orale du dispositif étudié- la rédaction d’un compte rendu détaillé.De plus, un examen sur l’ensemble de l’année est organisé fin mai.

Responsable : Lionel Jacubowiez, Thierry Avignon, Julien Moreau, Fabienne Bernard, Yvan SortaisPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 95Crédits ECTS : 13Dernière mise à jour : Thursday 03 September 2009

0301 Travaux Pratiques d'Optique 3A

A faire

Responsable : Lionel Jacubowiez, Thierry Avignon, Fabienne BernardPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 54Crédits ECTS : 6Dernière mise à jour : Friday 11 September 2009



0221 Travaux Pratiques STNS

Tavaux Pratiques Systèmes de Traitement numérique du Signal

Responsable : Fabienne Bernard, Jean Marie Feybesse, Henri Benisty, Frédéric DruonPériode : Automne & PrintempsNombre d'heures : 41Dernière mise à jour : Monday 07 September 2009

0303 Visualisation

Donner aux étudiants une vue d’ensemble des différentes familles d’écrans plats d’aujourd’hui et du futur,en décrivant les principes physiques de même que les matériaux et les technologies utilisés pour leurfabrication.

Un premier chapitre rappelle les fondamentaux misent en œuvre dans le cadre de la visualisation desimages et des écrans plats :Une rapide introduction sur le fonctionnement de l’œil et sur les principes de constitution des images.Les différents codages vidéo analogique et numérique utilisé pour la diffusion vidéoLes propriétés de base des transistors à effet de champ ainsi que leurs procédés de fabrication, basés surles technologies de la microélectronique.

La suite du cours est organisée en 4 blocs principaux, correspondant aux effets physiques exploités dansles écrans plats :1-Ecrans plats basés sur un principe de modulation de la lumièreLes écrans plats à cristaux liquides sont les principaux écrans dans cette catégorie. On présentera lesdifférentes familles de cristaux liquides, ainsi que la façon dont ils sont utilisés pour obtenir des effetselectro-optiques contrôlés par de faibles tensions.Principes d’adressage et limitation du multiplexage (critère dit de « Alt et Pleshko »),Adressage par matrice active,Technologies de transistors en couches minces : le silicium amorphe hydrogéné, le silicium micro-cristallin,le silicium polycristallin, les transistors organiques et les technologies émergentes (nanofils desemiconducteurs, nanotubes de carbone…). Pour chaque type de technologie, l’accent sera mis sur les propriétés des matériaux, les procédés, lescaractéristiques des transistors etc…2-Ecrans plats basés sur un principe émissif (écrans luminescents).Différents types de luminescence sont exploités dans les écrans plats :Electroluminescence : organic light emitting diodes (OLEDs) et adressage correspondant des écrans.Matrice active à deux transistors.Photoluminescence : écrans plasma.3-La visualisation par projection.Les principales techniques de projection utilisées seront présentées, basées sur l’utilisation de LCDs ou de



micromirroirs (MEMS).4-Les autres technologiesNous aborderons ici les écrans de type E-papers misent en œuvre dans les Ebooks mais aussi d’autretechnologie plus marginale comme l’électrowetting ou l’émission de champ.

La dernière partie du cours est plus prospective, elle porte sur les développements et les recherches sur lefutur des écrans plats :Visualisation 3DEcrans conformables et flexibles

Niveau requisbonnes bases en électronique du solide et en sciences des matériaux.

Modalités d'évaluationPrésentation orale d'un article, puis questions autour de l'article et du cours

Responsable : Yvan BonnassieuxPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 36Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Monday 03 January 2011

0229 Wave Optics

Ce cours, enseigné en anglais, comporte deux parties: la première traite de la polarisation (15h,enseignante N. Westbrook); la seconde traite des interférences et de la diffraction (27h enseignant A.Dubois)

Responsable : Arnaud Dubois, Nathalie WestbrookPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 42Crédits ECTS : 3Dernière mise à jour : Thursday 03 December 2009

0110 Young Enterprise Project

Né en 2002, le Young Enterprise Project (YEP) est un programme pédagogique européen qui permet dedécouvrir l’esprit d’entreprendre et le monde économique par le biais de la pratique. Il a été mis en place



pour la première fois en France en 2008-2009 et l'Institut d'Optique est la première école d'Ingénieurs à letester et à l'adapter à ses élèves de 1° année.

L’objectif est de donner la possibilité à un groupe d’étudiants de créer et de vivre une véritable entreprise,qui fonctionne en « miniature » sur un modèle fondée sur un statut juridique à échelle réduite propre auprojet. Elle a pour but pédagogique de développer, pendant le cursus de formation, l’esprit d’entreprendre,la créativité, le sens des responsabilités et l’esprit d’initiative des participants, en les initiant aufonctionnement d’une véritable entreprise : leur entreprise. La « Jeune Entreprise » a une durée de vied’une année scolaire, pendant laquelle les étudiants sont encadrés par leur équipe pédagogique.

En début de l’année, un planning prévisionnel est proposé pour la « Jeune Entreprise ». Les étudiants sontévalués lors de quatre validations. A chacune de ces validations leur projet est évalué de manière às’assurer que celui-ci est et continue à être viable.

Le travail est fait en groupe de 4 à 8 étudiants.Le programme YEP n'est pas composé de cours au sens classique du terme. Un encadrement et uneformule complète sont proposés afin d’aider les étudiants (séminaires, fascicule, guide, cd rom…..) dansleur apprentissage sur le terrain.

Modalités d'évaluationle programme YEP est composé de 4 évaluations.

L'évaluation N°1 a pour but de valider l'idée de produit ou de service sur laquelle les étudiants vonttravailler.

L'évaluation N°2 propose d'analyser le travail des élèves sur le plan de l'étude de marché et de lacommunication.

L'évaluation n°3 est faite autour du dépôt des statuts de l'entreprise. C'est l'Assemblée Généraled'ouverture du YEP en présences des actionnaires.

L'évaluation n°4 est l'Assemblée Générale de clôture du YEP. Les étudiants déposent le bilan etremboursent leurs actionnaires.

Responsable : François Marquier, Olivier FortinPériode : Hiver & PrintempsNombre d'heures : 90Crédits ECTS : 8Dernière mise à jour : Tuesday 19 October 2010
