propagation d'une gaussienne - lentille épaisse

[invitef09df8a8]

Bonjour,
Je cherche des explications concernant l'affirmation suivante parue dans une publication (Near-Field analysis of a thick lens and horn combination, theory and measurement, Tuovinen):

"la matrice ABCD de transfert pour une lentille épaisse n'est pas assez précise concernant le changement de phase, et le changement d'amplitude ainsi que la troncature du faisceau ne sont pas pris en compte du tout"

Je ne comprends pas de quels changements de phase et d'amplitude il est question, et pourquoi le signal est tronqué...

Merci beaucoup,
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[Jeanpaul]

Bonjour,
Je cherche des explications concernant l'affirmation suivante parue dans une publication (Near-Field analysis of a thick lens and horn combination, theory and measurement, Tuovinen):

"la matrice ABCD de transfert pour une lentille épaisse n'est pas assez précise concernant le changement de phase, et le changement d'amplitude ainsi que la troncature du faisceau ne sont pas pris en compte du tout"

Je ne comprends pas de quels changements de phase et d'amplitude il est question, et pourquoi le signal est tronqué...

Merci beaucoup,

Sans garantie : il pourrait s'agir du changement de phase et d'amplitude d'une onde lors du passage d'un dioptre (formules de Fresnel). La troncature, ça pourrait être le fait que le faisceau gaussien a une largeur infinie, mais pas la lentille.

[invitef09df8a8]

Merci beaucoup pour votre réponse si rapide !!!!

En fait, il s'agit d'insérer les coefficients ABCD dans l'intégrale générale de Huygens pour décrire la propagation d'une gaussienne dans un systeme optique sans utiliser l'approximation des lentilles minces.

Les auteurs de la publications ont essayé cette méthode qui se revèle peu concluante car la matrice ABCD ne prends pas en compte ces effets qui apparaissent pour une lentille épaisse.
La méthode marche pour les lentilles minces ( dans l'approximation des lentilles minces) mais pas pour la lentille épaisse (sans cette approximation).

Je me demandais si la troncature du faisceau ne proviendrait pas de l'absorption d'une partie du faisceau dans l'épaisseur de la lentille (ce qui n'existe pas dans le cas d'une lentille mince)... qu'en pensez-vous ??

[Jeanpaul]

Je ne pense pas que des scientifiques feraient l'amalgame entre absorption et troncature, ces mots ayant des sens précis, mais je ne connais ni l'article ni ses auteurs.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Chip]

Je me demandais si la troncature du faisceau ne proviendrait pas de l'absorption d'une partie du faisceau dans l'épaisseur de la lentille (ce qui n'existe pas dans le cas d'une lentille mince)... qu'en pensez-vous ??

Comme le dit Jeanpaul, il ne faut pas confondre absorption et troncature. La troncature est due au fait que l'élément optique a un diamètre qui n'est pas beaucoup plus grand que le diamètre du faisceau.

"la matrice ABCD de transfert pour une lentille épaisse n'est pas assez précise concernant le changement de phase, et le changement d'amplitude ainsi que la troncature du faisceau ne sont pas pris en compte du tout"

Je ne comprends pas de quels changements de phase et d'amplitude il est question, et pourquoi le signal est tronqué...

- l'amplitude : ils disent juste que lorsqu'on utilise le formalisme des matrices ABCD, en général on ne prend pas en compte l'atténuation dans les éléments optiques. Ceci dit, si l'atténuation est homogène sur tout le profil du faisceau il est très simple de la prendre en compte. Sinon (et ça semble être le cas dans cette étude), effectivement ça sort du domaine habituel des matrices ABCD.

- la phase : ils disent que la modification du front d'onde entre l'entrée et la sortie de la lentille épaisse n'est pas bien reproduite par le formalisme ABCD. Ce n'est pas bien étonnant si le faisceau utilisé est sensiblement différent d'un mode gaussien fondamental

[invitef09df8a8]

Bonjour !

Merci beaucoup JeanPaul et Chip.
J'ai cependant toujours du mal à comprendre d'où vient ce déphasage...
Pour une matrice ABCD de lentille mince, il ne semble pas falloir tenir compte de ce problème de déphasage (peut être n'y en a t-il pas ?).
Il n'est par contre pas possible de décrire précisément la propagation avec une matrice ABCD de lentille épaisse car celle ci ne donne pas suffisamment d'informations sur le déphasage.
D'ou vient cette différence de déphasage dans la lentille épaisse ?

De plus ce cas théorique concerne un faisceau gaussien fondamental.

Bonne après midi !

[Chip]

Pour une matrice ABCD de lentille mince, il ne semble pas falloir tenir compte de ce problème de déphasage (peut être n'y en a t-il pas ?).

Qu'est-ce que tu entends par problème de déphasage?

Il n'est par contre pas possible de décrire précisément la propagation avec une matrice ABCD de lentille épaisse car celle ci ne donne pas suffisamment d'informations sur le déphasage.

Il n'y a en général pas de problème pour décrire la propagation dans une lentille épaisse par une matrice ABCD. Le fait que ça ne soit pas une bonne approche dans cette étude est attribué par les auteurs :

- à la forte divergence du faisceau (faible rayon de courbure), qui fait que l'approximation paraxiale est insuffisante
- au fait que la description du faisceau par un mode gaussien fondamental n'est pas précise (c'est en partie lié au point précédent, et à la source utilisée)
- au fait que le profil d'atténuation du faiceau au passage de la lentille, ainsi que sa troncature, ne sont pas pris en compte dans le formalisme ABCD

[invitef09df8a8]

en fait par déphasage je voulais désigner le "changement de phase" mentionné dans la publi !

[Chip]

Certes. Je te demandais ce qu'est ce "déphasage", d'après toi. Quel est le sens que tu donnes à ce mot, dans le contexte de cet article?

[invitef09df8a8]

Bonjour Chip
quand vous dites:
Il n'y a en général pas de problème pour décrire la propagation dans une lentille épaisse par une matrice ABCD.
pouvez vous expliquer pourquoi dans le cas de cette publi. ce n'est pas possible.
Qu'est ce qui nous éloigne du cas général?

Avez vous acces à la publi suivante:

"Huygens'principle in inhomogeneous, isotropic media and a général integral equation applicable to optical resonators" P Baues 1968.
Merci pour votre aide
Lena

[Chip]

quand vous dites:
Il n'y a en général pas de problème pour décrire la propagation dans une lentille épaisse par une matrice ABCD.

On obtient la matrice de transfert d'une lentille épaisse très simplement, en multipliant les matrices dioptre-propagation-dioptre idoines. Mais bien sûr ce formalisme n'est précis que pour une propagation "paraxiale".

pouvez vous expliquer pourquoi dans le cas de cette publi. ce n'est pas possible.

N'y a-t-il pas des réponses dans les messages au-dessus? (et dans l'article)

Avez vous acces à la publi suivante:

"Huygens'principle in inhomogeneous, isotropic media and a général integral equation applicable to optical resonators" P Baues 1968.

Non...