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Auteur(s)
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Herbert RUNCIMAN : Order of the British Empire (OBE) - Bachelor of Science (B. Sc. Physics) - Electro-optic systems Pilkington Optronics (Glasgow)
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Pierre-Yves MADEC : Ingénieur à la Division Imagerie Optique haute-résolution de l’Office National d’Études et de Recherches Aérospatiales (ONERA)
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Gilbert GAUSSORGUES : Ingénieur de l’École supérieure d’optique - Président-directeur général de HGH Ingénierie systèmes infrarouges - Ancien directeur du laboratoire d’optronique de la Marine nationale
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Lire l’articleINTRODUCTION
avec la participation de Jean-Louis MEYZONNETTE Professeur à l’École supérieure d’optique et de quelques élèves de l’École supérieure d’optique pour l’adaptation et la traduction en langue française
L e lecteur trouvera dans cet article :
-
la description des différentes formes d’optique ;
-
les traitements de surfaces optiques ;
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l’analyse de plusieurs types de balayage.
Des références bibliographiques sont données à la fin de l’article pour tout complément technique ou scientifique nécessaire.
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- Version courante de janv. 2019 par Guillaume DRUART, Florence DE LA BARRIERE, Nicolas GUERINEAU
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"Optique Photonique"
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2. Optique des faisceaux gaussiens
Le profil du faisceau laser monomode le plus simple (TEM0 0) est gaussien, c’est‐à‐dire que l’éclairement dans un plan de front (perpendiculaire au faisceau) est donné par :
Le même terme « optique gaussienne » désigne aussi bien l’optique des faisceaux gaussiens (lasers monomodes) que l’optique géométrique dans les conditions de Gauss, d’où des risques de confusion.
Avant de considérer les faisceaux gaussiens, il est utile de se pencher plus avant sur les implications de la formule 1 / p ’ – 1 / p = 1 / f ’ lorsque l’on prend en compte la diffraction. Supposons que l’on cherche à former l’image d’un point source situé très près du foyer objet d’une lentille. Dans le cadre de l’optique géométrique, le diamètre minimal du faisceau de sortie, qui se trouve dans le plan image, est nul. Ce n’est plus vrai si l’on tient compte de la diffraction car, si l’objet est exactement au foyer, l’image est rejetée à l’infini, et le diamètre de son disque d’Airy est lui‐même infini. Le diamètre minimal du faisceau ne peut pas être dans le plan image si le diamètre du disque d’Airy est supérieur à celui de la lentille, c’est‐à‐dire si :
Cela ne veut pas dire que la formule donnant la position de l’image est erronée, puisque c’est dans ce plan que l’on retrouve le nombre maximal de pixels. En effet, bien que le diamètre du faisceau soit le plus petit au niveau de la lentille, un écran placé à cet endroit ne permettrait de résoudre qu’un seul pixel sur toute la partie éclairée. Les équations suivantes donnent les positions du diamètre minimal du faisceau plutôt que la position des images, sans aucune contradiction avec la théorie précédente. En effet, si l’on utilise un faisceau gaussien pour éclairer un objet, la meilleure position de l’image, en terme du nombre maximal de points résolvables, est encore prédite correctement par la théorie élémentaire. La seule raison pour laquelle la théorie ci‐après est appliquée aux...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MARSHALL (G.F.) - Laser beam scanning. - Ed. Marcel Dekker Inc., New York (1985).
-
(2) - ACCETTA, SHUMAKER - IR/EO Systems Handbook. - Ed. SPIE press.
-
(3) - BECKERS (J.M.), TARENGHI (M.) - ESO-VLT Program Status Report. - Progress in Telescope and Instrumentation Technologies, ESO Proc. Garching, 27-30 avril 1992.
-
(4) - NELSON (J.E.) - Overview of the performance of the W M Keck observatory. - Advanced technology optical telescope V, SPIE Proc, vol. 2199 (1994).
-
(5) - KAIFU (V.) - SUBARU project : current status. - Advanced technology optical telescope V, SPIE Proc., vol. 2199 (1994).
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(6) - MOUNTAIN (C.M.) - Gemini 8-m telescope project. - Advanced technology optical telescope V, SPIE Proc., vol. 2199 (1994).
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