Cours sur le prisme

Leçon 1 • Géométrie du prisme et types de base

Présente les géométries des prismes triangulaires, à angle droit et de Porro. Relie l'angle au sommet et les dimensions de la base aux résultats du chemin optique.

Leçon 2 • Dispersion et séparation chromatique

Examine les indices de réfraction dépendant de la longueur d'onde et la façon dont ils produisent un étalement spectral. Introduit le nombre d'Abbe comme mesure du pouvoir dispersif.

Leçon 3 • Réflexion totale interne dans les prismes

Analyse les conditions de la réflexion totale interne et son exploitation dans la conception de prismes. Relie ce phénomène aux applications de déviation de faisceau et de rétroréflexion.

Leçon 4 • Principes de réfraction et loi de Snell-Descartes

Explique comment la lumière se réfracte aux interfaces des matériaux à l'aide de la loi de Snell-Descartes. Relie l'indice de réfraction à la géométrie du prisme et aux calculs d'angle.

Leçon 1 • Classification et propriétés du verre optique

Introduit les familles de verres crown, flint et spéciaux par indice de réfraction et nombre d'Abbe. Fournit le vocabulaire matériel nécessaire à la sélection des prismes.

Leçon 2 • Matériaux optiques spéciaux

Couvre la silice fondue, le fluorure de calcium et les cristaux transmettant dans l'infrarouge. Élargit les options de matériaux au-delà du verre standard pour les conceptions de prismes UV et IR.

Leçon 3 • Tolérances de fabrication et normes de qualité

Définit les tolérances angulaires, de forme de surface et cosmétiques utilisées dans la fabrication optique. Permet aux étudiants de lire et de rédiger des dessins de prismes selon les normes de l'industrie.

Leçon 4 • Préparation et polissage de surface

Détaille les séquences de meulage, doucissage et polissage qui permettent d'obtenir des surfaces de qualité optique. Relie la rugosité de surface à la diffusion et à l'erreur de front d'onde.

Leçon 1 • Déviation minimale et alignement du prisme

Dérive la condition de déviation minimale et sa signification pour la précision spectroscopique. Relie la procédure d'alignement à l'obtention de chemins de rayons symétriques.

Leçon 2 • Rendement, vignettage et ouverture

Évalue comment la taille du prisme, le diamètre du faisceau et l'angle d'acceptation limitent le rendement du système. Guide la sélection de l'ouverture pour éviter le vignettage dans les conceptions pratiques.

Leçon 3 • Orientation de l'image et latéralité

Analyse comment les réflexions à l'intérieur des prismes inversent, rétablissent ou font pivoter les images. Permet une sélection correcte du prisme pour les systèmes d'imagerie nécessitant des orientations spécifiques.

Leçon 4 • Tracé de rayons à travers les prismes

Introduit le tracé de rayons séquentiel pour suivre les chemins de faisceau à travers plusieurs surfaces réfractantes. Développe la compétence analytique utilisée dans tout le travail de conception ultérieur.

Leçon 1 • Sources de lumière diffusée et atténuation

Identifie la diffusion de surface, les réflexions fantômes et la fluorescence comme sources de lumière diffusée. Applique le bafflage, les revêtements et la géométrie pour répondre aux exigences de rapport signal sur bruit.

Leçon 2 • Dispersion linéaire et adaptation au détecteur

Convertit la dispersion angulaire en dispersion linéaire au plan focal. Adapte la largeur de bande spectrale par pixel à la taille de l'élément détecteur pour un échantillonnage optimal.

Leçon 3 • Pouvoir de résolution et dispersion angulaire

Dérive le pouvoir de résolution à partir de la longueur de la base du prisme et du gradient d'indice de réfraction. Relie la dispersion angulaire à la capacité de séparer des raies spectrales proches.

Leçon 4 • Étalonnage et précision en longueur d'onde

Établit l'étalonnage en longueur d'onde à l'aide de lampes de référence et d'ajustement polynomial. Quantifie les erreurs systématiques dues à la dérive de température et à l'instabilité mécanique.

Leçon 1 • Prismes dichroïques et sélectifs en longueur d'onde

Conçoit des assemblages de prismes qui séparent ou combinent des faisceaux par longueur d'onde à l'aide de revêtements dichroïques. Les applique aux caméras couleur et aux combineurs laser multicanaux.

Leçon 2 • Rétroréflecteurs et coins de cube

Examine les rétroréflecteurs solides et creux en coin de cube pour un retour de faisceau insensible à l'alignement. Quantifie les erreurs d'angle dièdre et leur effet sur la déviation du faisceau retour.

Leçon 3 • Conception du séparateur de faisceau en cube

Explique les séparateurs de faisceau en cube cimentés utilisant des revêtements à réflexion partielle à l'interface diagonale. Évalue le rapport de division, les effets de polarisation et la qualité du front d'onde.

Leçon 4 • Prismes de pliage et déviation de faisceau

Couvre les prismes à angle droit, Penta et Amici utilisés pour rediriger les faisceaux selon des angles fixes. Analyse la précision de déviation et les conséquences sur l'orientation de l'image de chaque type.

Leçon 1 • Sources d'erreur de polarisation et correction

Identifie la biréfringence de contrainte, les erreurs de phase des revêtements et les défauts d'alignement comme sources de dégradation de la polarisation. Applique des stratégies de compensation pour répondre aux exigences d'extinction du système.

Leçon 2 • Révision de la biréfringence et de l'optique cristalline

Revise la propagation des rayons ordinaires et extraordinaires dans les cristaux uniaxes. Fournit les bases de l'optique cristalline nécessaires à la conception de prismes biréfringents.

Leçon 3 • Interférométrie de polarisation avec des prismes

Construit des interféromètres de Nomarski et à lames de Savart à l'aide d'éléments prismatiques biréfringents. Relie la distance de cisaillement et la visibilité des franges à la sensibilité de mesure.

Leçon 4 • Prismes polarisants biréfringents

Analyse les conceptions de prismes de Nicol, Glan-Taylor et Wollaston pour une polarisation linéaire de haute pureté. Compare l'angle d'acceptation, le taux d'extinction et l'angle de séparation du faisceau.

Leçon 1 • Vérification des performances au niveau système

Mesure l'erreur de front d'onde, la transmission et la pureté de polarisation au niveau du système. Compare les données mesurées aux prévisions de conception et documente les résultats d'acceptation.

Leçon 2 • Tests environnementaux et vibratoires

Définit les protocoles de test de cyclage thermique, d'humidité et de vibration pour les assemblages de prismes. Vérifie que les prismes collés et montés maintiennent l'alignement dans les conditions opérationnelles.

Leçon 3 • Techniques d'alignement et outillage

Applique les autocollimateurs, les télescopes d'alignement et les interféromètres pour régler les angles des prismes. Établit des séquences d'alignement étape par étape pour les assemblages multi-prismes.

Leçon 4 • Méthodes de montage mécanique et de collage

Couvre les montages cinématiques, le collage adhésif et le serrage optomécanique pour les prismes. Relie le choix du montage à la stabilité thermique et à la préservation du front d'onde.

Leçon 1 • Conception de système optique compact et plié

Applique des séquences de prismes pour plier de longs chemins optiques dans des enveloppes d'instruments compactes. Optimise la géométrie de pliage pour une aberration minimale et une efficacité d'emballage maximale.

Leçon 2 • Prismes dans les instruments interférométriques

Intègre les prismes séparateurs de faisceau et rétroréflecteurs dans les interféromètres de Michelson et Sagnac. Évalue l'équilibre de la longueur de chemin, la stabilité des franges et la sensibilité aux vibrations.

Leçon 3 • Systèmes de prismes pour l'imagerie hyperspectrale

Conçoit des imageurs hyperspectraux à défilement et instantanés utilisant des disperseurs à prisme. Équilibre la résolution spatiale, la gamme spectrale et le format du détecteur dans la configuration du système.

Leçon 4 • Revue de conception système et études de compromis

Mène des revues de conception formelles et des études de compromis comparant les solutions à prisme, à réseau et à miroir. Produit des matrices de décision et des évaluations des risques pour la sélection finale de la conception.