Article de référence | Réf : E4000 v2

Sources optiques
Optronique : paramètres de base

Auteur(s) : Jean-Louis MEYZONNETTE

Relu et validé le 30 août 2021

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Cet article présente les principaux paramètres optiques qui sont à la base de la conception des dispositifs optroniques: tout d'abord, on définit les paramètres géométriques et spectraux des rayonnements optiques, puis les caractéristiques (absorption, diffusion) des milieux et des surfaces, en particulier de l'atmosphère qui intervient dans une grande majorité de cas. On caractérise ensuite les composants optiques (ouverture, champ, aberrations?), destinés à mettre en forme les faisceaux à l'émission et à les collecter en réception, ainsi que les détecteurs, qui sont chargés de transformer le signal optique en signal électrique, le seul qui soit utilisable pour l'enregistrement, le filtrage, et le traitement de l'information. Enfin tous ces paramètres sont réunis pour exprimer la performance du capteur, dans le calcul de son rapport signal à bruit.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

This article presents the main parameters to take into account when designing electro-optical devices. First, the parameters concerning the radiation to be detected are defined, geometrically and spectrally. The absorbing and scattering properties of propagating media and interfaces are then presented, in particular in the case of the atmosphere, which plays a major role in a large number of applications. Parameters of optical components, such as aperture, field of view, aberrations, etc., are also reviewed, for transmission/collection of light, along with those of the detectors, which convert the optical flux into electrical signals for recording, filtering and processing. Finally, all these parameters merge in the signal-to-noise ratio, indicative of the performance of the device.

Auteur(s)

INTRODUCTION

Le terme « optronique » désigne l'association entre l'optique et l'électronique, qui donne lieu à un renouvellement de chacune de ces disciplines et à une expansion considérable de leurs applications. Initialement, ce terme a été utilisé dans le domaine de la défense qui, à l'issue de la Seconde Guerre mondiale, a entrevu l'intérêt des équipements optroniques en tant que compléments du radar, en particulier pour la conduite de tir, la résolution et la précision de pointage optiques étant supérieures à celles du radar.

Depuis ses débuts dans le secteur de la défense, l'optronique s'est répandue rapidement dans les domaines les plus divers : spatial, astronomie, télécommunications optiques, industrie, médecine, recherche, applications grand public. On peut mesurer dans la vie quotidienne la révolution apportée dans le domaine de l'imagerie par cette association entre l'optique, l'électronique et l'infor- matique : photographie numérique, minicaméras des téléphones portables, webcams, écrans plats...

L'optronique constitue un domaine de recherche et d'innovation très actif dans plusieurs disciplines : optique, physique du solide, électronique, mécanique, traitement du signal et de l'image, qui se traduit par un renouvellement de plus en plus rapide des technologies et un accroissement des performances. Chaque équipement comporte un ensemble de composants défini par sa « chaîne optronique », plus ou moins complexe en fonction de la finalité du dispositif, et dont le noyau commun est le bloc optique.

Cet article a pour objet de décrire les principaux composants optiques d'équipements « optroniques », et d'en définir les paramètres qui ont le plus d'influence sur la conception, la caractérisation et la performance de tels équipements.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

energy   |   medicals   |   industry   |   communication   |   spatial   |   defence

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-e4000


Cet article fait partie de l’offre

Optique Photonique

(218 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

2. Sources optiques

Les sources et les rayonnements optiques sont caractérisés par un ensemble de grandeurs radiométriques, parmi lesquelles :

  • le flux : exprime le débit d'énergie lumineuse (puissance) d'un rayonnement, ou le nombre de photons rayonnés par seconde (unité : W ou s–1) ;

  • l'intensité : flux émis par unité d'angle solide le long d'une direction donnée (diagramme angulaire du rayonnement) (unité : W · sr–1 ou s–1 · sr–1) ;

  • la luminance : intensité du rayonnement par unité de surface normale à la direction de propagation, (unité : W · m–2 · sr–1 ou s–1 · m–2 · sr–1) ;

  • l'éclairement : densité de flux reçu par unité de surface éclairée par le rayonnement (unité : W · m–2 ou s–1 · m–2).

Chaque grandeur est définie par sa densité spectrale (« grandeur spectrique », généralement exprimée par unité de longueur d'onde) : ces « signatures spectrales » sont très différentes d'une source à une autre, d'une part suivant le mécanisme qui est à l'origine du rayonnement et, d'autre part, pour une famille de source donnée, en fonction du matériau émissif considéré.

Il existe deux mécanismes d'émission en optique : le rayonnement par incandescence (ou thermique) et le rayonnement par luminescence dont fait partie le rayonnement laser. Le premier est le plus répandu, car il provient de l'agitation des électrons d'un matériau en fonction de sa température et il ne disparaît qu'au zéro absolu. Le rayonnement par luminescence n'est pas directement lié à la température, car il provient d'une excitation sélective des atomes d'un matériau. Peu fréquent dans la nature (exemples : la foudre, les aurores boréales, les lucioles), il est le fruit de technologies élaborées par l'homme.

Certaines propriétés caractéristiques des sources optiques sont rappelées ci-dessous (pour une description plus détaillée voir l'article ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Optique Photonique

(218 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Sources optiques
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SPIE -   The infra-red and electro-optical systems handbook.  -  SPIE Press (1993).

  • (2) - HOLST (J.C.) -   Holst's practical guide to electro-optical systems.  -  JCD Publishing (2003).

  • (3) - GAUSSORGUES (G.) -   La thermographie infrarouge.  -  Techniques et documentation (1999).

  • (4) - MEYZONNETTE (J.-L.), LEPINE (T.) -   Bases de radiométrie optique.  -  Cépaduès (1999).

1 Annuaire

HAUT DE PAGE

1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

AFOP : Association française de l'optique photonique http://www.afoptique.org

CNOP : Comité national d'optique et de photonique http://www.cnop-france.org

EOS : European Optical Society http://www.myeos.org

OSA : Optical Society of America http://www.osa.org

SFO : Société française d'optique http://www.sfoptique.org

SPIE : Society of Photo-Instrumentation Engineers http://www.spie.org

HAUT DE PAGE

1.2 Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)

Formation continue

Institut d'Optique graduate school http://www.institutoptique.fr

ARUFOG, Association pour la recherche et l'utilisation des fibres optique et de l'optique guidée http://www.arufof.org

PYLA http://www.pyla-routedeslasers.com

ENSTA...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Optique Photonique

(218 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS