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Microoptique imprimée 3D : état de l'art et défis futurs

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Description

Cette séance de cours explore l'état de l'art et les défis futurs dans les microoptiques imprimées 3D, couvrant des sujets tels que les microoptiques complexes, l'écriture laser directe, l'imagerie à travers les fibres, et la fabrication d'endoscopes miniatures. La présentation s'inscrit dans le développement d'éléments optiques nouveaux, y compris des lentilles achromatiques, des écrans holographiques et des objectifs d'angle ultralarge. La séance de cours traite également du processus de fabrication, des configurations de conception et de la caractérisation expérimentale des microscopes fonctionnels imprimés en 3D et des spectromètres miniatures. En outre, il traite des progrès de la technologie de direction de faisceaux et des nanoantennes plasmiques commutables électriquement.

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Concepts associés (32)

Doublet achromatique

vignette|Schéma d'un doublet achromatique, les différentes longueurs d'onde du spectre visible se focalisent à peu près à la même distance. Un doublet achromatique (ou achromat) est un doublet de lentilles conçu pour limiter les effets des aberrations chromatique et sphérique. L'achromat corrige les distances focales de faisceaux lumineux de différentes longueurs d'onde pour mieux les faire converger vers le même plan.

Objectif optique

Un objectif est un système optique constitué d'un ensemble de lentilles optiques simples ou composées (doublets ou triplets) en verre minéral ou organique qui forment une succession de dioptres sphériques, asphériques ou plans qui caractérise le premier élément de l'instrument d'optique qui reçoit les rayons lumineux émanant de l'« objet » (d'où l'origine étymologique du mot). Les rayons lumineux, issus de cet objet observé distant traversent l'objectif et en forment une .

Objectif de longue focale

Un objectif de longue focale, ou téléobjectif, est un objectif photographique dont la focale est supérieure à la diagonale de la surface sensible cible (pellicule argentique ou capteur numérique). L'utilisation de ce type d'objectif permet d'obtenir un angle de champ réduit, ce qui autorise soit un cadrage beaucoup plus serré, soit un point de vue plus éloigné. Elle entraîne une perspective écrasée qui rapproche les objets. Les téléobjectifs sont généralement constitués d'un système optique convergent en amont d'un système optique divergent ce qui permet de réduire leur encombrement.

Lentille optique

vignette|Une bougie se projetant sur une table par un presse-papier formant lentille. Une lentille optique est un composant fait d'un matériau généralement et transparent pour la lumière dans le domaine spectral d'intérêt. C'est le plus souvent un type de verre optique, ou des verres plus classiques, des plastiques, des matériaux organiques, voire des métalloïdes tels que le germanium. Les lentilles sont destinées à faire converger ou diverger la lumière.

Spectromètre

Un spectromètre est un appareil de mesure permettant de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de molécules par exemple en spectrométrie de masse — en ses éléments simples qui constituent son spectre. En optique, il s'agit d'obtenir les longueurs d'onde spécifiques constituant le faisceau lumineux (spectre électromagnétique) tandis que, pour un mélange chimique, il s'agira d'obtenir les masses spécifiques de chacune des molécules (spectre de masse).

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Objectifs de la microscopie : correction et aberrations

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Couvre les concepts fondamentaux de la microscopie, expliquant le besoin de grossissement au-delà de l'œil humain et introduisant des techniques d'imagerie avancées.

Objectifs TEM: Condenseur, Objectif et Projecteur MOOC: Microscopie électronique à transmission pour les sciences des matériaux

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Aberrations optiques : sphériques et chromatiques

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Doublet achromatique

Objectif optique

Objectif de longue focale

Lentille optique

Spectromètre

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