CALCUL SCIENTIFIQUE ET OPTOELECTRONIQUE

Principes des éléments finis 

formulation variationnelle
fonctions de bases et discrétisation
maillages 1D et 2D
résolution.
BE d’application à l’aide de la PDE toolbox matlab sur des problèmes liés à l’électronique (physique du semi-conducteur, guide d’ondes).
Poursuite de la mise en œuvre à travers le cours de programmation

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Cours d’initiation à linux et au langage Fortran. Les principales notions de syntaxe sont vus à travers des séances d’exercices en autonomie ainsi qu’un projet d’application. L’interfaçage avec le langage python est vu en fin de projet.

Note : Le travail de développement est effectué obligatoirement sous linux afin de permettre aux étudiants d’approfondir leurs connaissances de ce système d’exploitation.

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Cette série de TP Optoélectronique comprend 5 expériences traitant des thèmes divers en télécommunications optiques et en métrologie optique. Les étudiants caractérisent les pertes optiques dans les composants fibrés (tels que fibres longues, isolateurs, atténuateur optique, etc) utilisées en télécommunications optiques en TP Opto 1. En TP Opto 2, on caractérise le temps de vol et la dispersion chromatique dans des fibres optiques, deux notions fondamentales de la propagation dans une fibre optique. Les étudiants manipuleront aussi, en TP Opto 3, les sources lumineuses (LED et diode laser) afin de caractériser leur réponse et leur profile de rayonnement. En TP Opto 4, les étudiants prennent en main un interféromètre à fibre optique afin de mesurer les déplacements d'une cible ou d'objet avec une résolution sub-micrométrique dans le contexte de la métrologie optique de précision. Enfin, les étudiants estimeront la bande passant d'un lien optique de télécommunications à base des différentes fibres optiques en TP Opto 5.

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Ce cours offre une introduction à l’optoélectronique, en se concentrant sur les systèmes de communication par fibre optique. Les principaux thèmes abordés incluent :

• Fondamentaux des fibres optiques : Types de fibres optiques, mécanismes d’atténuation, dispersion et limitations de bande passante.

• Sources de lumière : Fonctionnement et caractéristiques des sources de lumière à jonction PN (DEL et diodes laser), y compris la modulation et l’efficacité.

• Photodétecteurs : Principes des photodiodes (PIN, APD), responsivité et mécanismes de bruit.

• Électronique d’amplification et de filtrage : Conception d’amplificateurs transimpédance (TIA), analyse du bruit et techniques de filtrage pour les récepteurs optiques.

• Bruit en photodétection : Sources de bruit (bruit de grenaille, bruit thermique, courant d’obscurité) et stratégies pour minimiser leur impact sur les performances du système.

• Considérations au niveau système : Intégration des composants dans des liaisons de communication par fibre optique, y compris les calculs de bilan de liaison et l’optimisation des performances.

Le cours combine des cours théoriques, des exercices pratiques et des séances de laboratoire pour renforcer les concepts et développer des compétences pratiques.

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