Notice
Signaux optiques
Coll. Information numérique - Traitement, interprétation, communication
Auteur : GALLION Philippe
Directeur de Collection : RIOUL Olivier
Langue : FrançaisComplément d’information :
Thèmes de Signaux optiques :
59,00 €
Disponible chez l'éditeur (délai d'approvisionnement : 3 jours).
Ajouter au panier le livre de GALLION PhilippeOuvrage 456 p. · 16.4x24 cm · Broché ·
ISBN : 9782746248021
Acheter l'e-book
L’optique a développé, au cours des dernières décennies, des liens très forts avec l’électronique et avec les sciences de l’information et de la communication. Elle est devenue aujourd’hui, avec l’optoélectronique, une des sciences de l’ingénieur dont les applications extrêmement riches ont envahi de nombreux secteurs de l’activité industrielle.
Cet ouvrage s’adresse aux élèves suivant, ou ayant suivi, les enseignements de la physique en cursus de licence ou en classes préparatoires et qui possèdent, au moins en partie, les bases élémentaires du domaine. Il s’adresse aussi aux ingénieurs, de plus en plus nombreux, ayant à intégrer des technologies optiques et optoélectroniques dans leurs activités.
Pour les premiers, il prolonge l’approche de l’optique donnée dans les cours de physique de base, en abordant la lumière en tant que signal vecteur de l’information. Les outils mathématiques requis, analyse de Fourier, distributions et théorie du signal, souvent non maîtrisés à ce niveau, sont introduits intuitivement et progressivement.
Pour les seconds, cet ouvrage a pour objectif, au-delà d’une description des applications actuelles, d’apporter une compréhension des propriétés fondamentales du signal optique et des phénomènes physiques mis en jeu pour sa génération, sa propagation et sa détection. Il introduit les concepts et les méthodes pérennes indispensables pour appréhender les grandes évolutions technologiques à venir du domaine. Une place relativement importante est consacrée aux bruits et aux aspects quantiques.
Introduction
Chapitre 1
Guidage de la lumière et fibres optiques
1. Introduction
2. Les conditions de guidage de la lumière
3. Les modes guidés
Exercice : propagation dans un gradient d’indice
Chapitre 2
Avatars des signaux optiques dans les fibres
1. Atténuation
2. Dispersion
3. Propagation non linéaire
Exercice 1 : propagation d’une impulsion gaussienne
dans un milieu dispersif.
Exercice 2 : glissement fréquentiel et dispersion
Chapitre 3
Émission et amplification, laser
1. Cavités résonnantes
2. Transitions radiatives
3. Amplificateurs et oscillateurs optiques
Démonstration de la relation de Bose-Einstein
Exercice : Filtrage et amplification d’une cavité
Chapitre 4
Addition et détection, cohérence
1. Particularités et représentation des signaux optiques
2. Détection directe des signaux optiques
3. Interaction des trains d’onde et fonction de cohérence
4. Battements optiques et détection cohérente
5. Interférence avec une source à spectre large
6. Modes d’un récepteur optique
Largeur équivalente et bande passante équivalente
Exercice : spectroscopie par transformée de Fourier
Chapitre 5
Diffraction
1. Formulation générale
2. Diffraction optique plane
Exercice 1 : diffraction par un réseau unidimensionnel de fentes rectangulaires
Exercice 2 : diffraction par un réseau sinusoïdal et apodisation
Chapitre 6
Holographie et stockage optique
1. Introduction
2. Propriétés des plaques photographiques
3. Principe de l’holographie
4. Les trois montages holographiques fondamentaux
5. Applications de l’holographie
Stockage optique, lecteurs de CD, DVD et Blu-ray
Exercice : réseau zoné de Fresnel
Chapitre 7
Traitement des signaux spatiaux
1. Filtrage des fréquences spatiales
2. Échantillonnage et interpolation des images
3. Reconnaissance des formes
4. Formation et déformation des images dans les instruments d’optique
Exercice 1 : suppression de la composante continue
Exercice 2 : détection d’un défaut
Chapitre 8
Milieux de propagation
1. Retour sur les bases de la propagation
2. Différentes propriétés des milieux de propagation et relations constitutives
3. Propagation dans les milieux permanents linéaires et isotopes
4. Propagation des ondes planes
5. Propagation des ondes sphériques
Exercice 1 : propagation dans un milieu anisotrope
Exercice 2 : effet Faraday et non-réciprocité
Chapitre 9
Symétrie et réflexion
1. Étude sommaire : les lois de Snell-Descartes
2. Symétrie des ondes électromagnétiques
3. Coefficients de réflexion et de transmission
4. Autres types de réflexions
Exercice : augmentation du pouvoir réflecteur d’une surface
Chapitre 10
Optique quantique
1. Onde et/ou corpuscule ?
2. Formalisme générale de la physique quantique et implications
3. Signaux quantiques
4. Étrangetés et applications
Exercice 1 : commutation d’opérateurs et indétermination
Exercice 2 : communications quantiques
Annexe : largeurs quadratiques
Chapitre 11
Bruit thermique et bruit quantique
1. Introduction
2. Rayonnement et bruit et thermiques
3. Bruit quantique
4. Bruit total
Exercice : bruit d’amplification
Corrigés des exercices
Transformées de Fourier usuelles
Bibliographie
Étudiants en physique (licence ou en classes préparatoires), ingénieurs ayant à intégrer des technologies optiques et optoélectroniques dans leurs activités.