Faisceaux gaussiens - Optique et applications

INTRODUCTION

1 - OPTIQUE POUR LES FAISCEAUX GAUSSIENS

• 1.1 - Formules principales
  Figure 1 - Propagation d’un faisceau gaussien Tableau 1 - Quelques formules principales établies dans l'article [E 4 042]
• 1.2 - Faisceaux gaussiens modifiés par une lentille fine biconvexe
  Figure 2 - Modification d’un faisceau gaussien par une lentille biconvexe Figure 3 - Déphasage introduit par une lentille biconvexe
• 1.3 - Optique linéaire

  • Quiz d'entraînement
  Figure 4 - Conditions de Gauss Figure 5 - Lentille fine biconvexe Tableau 2 - Quelques matrices associées à des dispositifs optiques Tableau 3 - Quelques matrices de transfert rapportées à des plans ou des points [...]
• 1.4 - Optique linéaire pour les faisceaux gaussiens

  • Quiz d'entraînement
  Figure 6 - Hypothèse pour linéariser Figure 7 - Équivalence entre les bases de l’optique matricielle géométrique et gaussienne Figure 8 - Loi des courbures complexes
• 1.5 - Caractéristiques de sortie d’un faisceau gaussien
  Figure 9 - Propagation d’un faisceau gaussien Figure 10 - Demi-largeur conjuguée d’un faisceau gaussien Figure 11 - Focalisation d’un faisceau gaussien à travers une lentille Figure 12 - Faisceaux gaussiens collimatés
• 1.6 - Conception de cavité résonante linéaire

  • Quiz d'entraînement
  Figure 13 - Cavité résonante linéaire Figure 14 - Stabilité d’une cavité linéaire Figure 15 - Position et valeur du waist dans une cavité linéaire Tableau 4 - Cavités linéaires remarquables Tableau 5 - Distance de Rayleigh et position du waist pour différentes cavités [...]

2 - QUELQUES APPLICATIONS DES FAISCEAUX GAUSSIENS

• 2.1 - Photothérapie dynamique laser
• 2.2 - Application à la microscopie à feuille de lumière
  Figure 16 - Principe du microscope à feuille de lumière Figure 17 - Dimensions de la feuille de lumière Figure 18 - Imagerie multi-échelle (crédits : [11])
• 2.3 - Piégeage de particules et pinces optiques

  • Quiz d'entraînement
  Figure 19 - Force dipolaire Figure 20 - Piégeage d’une particule diélectrique Figure 21 - Piégeage et détection de multiples nanoparticules et de cellules d'E. Coli par pince optique (crédits : [19])

3 - BEAMLETS GAUSSIENS

• 3.1 - Combinaison de faisceaux lumineux
  Figure 22 - Combinaison de rayons lumineux
• 3.2 - Tracé de rayons
  Figure 23 - Tracé de rayons dans un objectif photographique [28] Figure 24 - Simulation par le module des beamlets gaussiens de l'effet de mise au point par un objectif photographique
• 3.3 - Caractérisation des textures

  • Quiz d'entraînement
  Figure 25 - Signature optique d’une surface traversée par un faisceau lumineux Figure 26 - Algorithme de filtrage adaptatif Figure 27 - Masque résultat de couleur verte Tableau 6 - Facteur de qualité de l’algorithme de filtrage

4 - CONCLUSIONS

5 - GLOSSAIRE

6 - SYMBOLES

TEST DE VALIDATION