Comprendre et modéliser l’interaction lumière – matière, le fonctionnement de sources LASER, et la propagation des champs électromagnétiques intenses dans la matière.
PARTIE A – LASER
I. Introduction : principe général de fonctionnement d’un laser
II. Lumière et matière : description de la lumière ; la matière : description quantique ; interaction lumière - matière : processus spontanés et stimulés
III. Les cavités lasers : faisceaux gaussiens, stabilité, modes de cavité
IV. Les mécanismes d’amplification : pompage, gain et pertes
V. Fonctionnement d’un laser : continu ; Q-switching, Mode Locking
PARTIE B – INTERACTION LASER/MATIERE
I. Introduction à l'électromagnétisme non-linéaire : pourquoi l'optique non-linéaire ; classification et origines physiques des non-linéarités optiques
II. Propagation non-linéaire des ondes électromagnétiques : fonction réponse et susceptibilités linéaires et non-linéaires ; équation de propagation non-linéaire
III. Effets optiques non-linéaires du second ordre : mélange à trois ondes ; génération d'harmonique deux ; amplification paramétrique optique
IV. Effets optiques non-linéaires du troisième ordre : mélange à quatre ondes ; génération d'harmonique trois ; effet Kerr optique
O. Svelto, Principles of Lasers (Springer)
A. Siegman, Lasers (University Science Books)
R. Boyd, Nonlinear Optics (Academic Press)
Y. Shen, Principles of nonlinear optics (John Wiley)
Ondes et Optique (L3)
examen partiel (écrit, 50%) et final (écrit, 50%).