Descriptif
**Optoélectronique** L’Optoélectronique est une discipline émergente située au confluent des propriétés électromagnétiques, électroniques et optiques de la Matière. Elle a des répercussions importantes dans les domaines de l'énergie, des télécommunications, informatique, électronique professionnelle (Défense, Sécurité, environnement, médical, …). Mettant en œuvre des concepts très sophistiqués (optique quantique, physique quantique du solide, physique ondulatoire …), elle présente toutefois un caractère applicatif immédiat. Clairement, cette mise en œuvre concrète – voire industrielle- de concepts très abstraits est un des éléments les plus marquants de cet enseignement. Enfin, le cours met l'accent sur le caractère universel des concepts qui sont mis en oeuvre et que l'on retrouve dans tous les domaines de l'ingénierie et de la physique : accord de phase, vitesse de groupe, équations de modes couplés,... ***Il est recommandé de suivre aussi PHY 52067 - Physique des Semiconducteurs.*** Les quatre premiers cours sont consacrés aux outils de l’électromagnétisme propres à l’optoélectronique : (1) la propagation en milieu dispersif (modèle de Lorenz pour l’indice optique, équation parabolique) ; (2) et (3) les guides d’onde et miroirs de Bragg. Une place importante est consacrée aux analogies conceptuelles entre guides d’onde et puits quantiques d’une part, miroirs de Bragg et bande interdite d’autre part ; (4) une introduction avancée à la plasmonique et à l’électromagnétisme des structures sub-longueur d’onde. Puis (5) les photodétecteurs quantiques sont largement abordés, en insistant sur leurs retombées industrielles gigantesques (caméras CCD, caméras IR, cellules photovoltaïques). Les deux cours suivants (6) et (7) ont trait à la physique des oscillateurs lasers : inversion de population, équations corpusculaires, seuil de transparence et d’oscillation, mécanismes de blocage de modes (actifs et passifs), à l’origine des lasers à impulsions ultracourtes et très fortes puissances-crêtes. L’enseignement se poursuit par un approfondissement de la physique de la diode laser, mettant en avant l’intérêt du concept de photons (équation corpusculaire du laser). Enfin, le cours (8) décrit les oscillateurs paramétriques optiques d’un point de vue classique puis quantique et les développements les plus récents sont largement abordés. **Une visite des laboratoires** d’opto-électronique appliquée de l’ONERA Palaiseau (photo-détection, sources lasers, lasers fibrés, oscillateurs paramétriques optiques, nanophotonique) est organisée en fin de cursus ; elle est habituellement fortement appréciée par les étudiants. Le cours et les PC sont mélangés durant les 4h de présentation (répartition 2/3-1/3), ce qui est bien adapté au contenu du cours. ***Cours dispensé en Français ou Anglais, dépendant de l’auditorat***Objectifs pédagogiques
L’Optoélectronique est une discipline émergente située au confluent des propriétés électromagnétiques, électroniques et optiques de la Matière. Mettant en œuvre des concepts très sophistiqués (optique quantique, physique quantique du solide, physique ondulatoire …), elle présente toutefois un caractère applicatif immédiat. Clairement, cette mise en œuvre concrète – voire industrielle- de concepts très abstraits est un des éléments les plus marquants de cet enseignement.
36 heures en présentiel
9 heures de travail personnel estimé pour l’étudiant.
Diplôme(s) concerné(s)
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade européenPour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées (Institut polytechnique de Paris)
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)- le rattrapage est obligatoire si :
- Note initiale < 7
- le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
- 7 ≤ note initiale < 10
- Crédits ECTS acquis : 5 ECTS
