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Modulation laser



  1. #1
    Martth

    Modulation laser


    ------

    Bonjour,
    Depuis un bout de temps je me pose la question qui peut etre (enfin j'espere ) pourra en intérésser plus d'un.
    Corriger moi si je me trompte svp!
    Cela a rapport avec la modulation en amplitude. On sait que mathematiquement on peut ecrire un signal carrée (par exemple) comme une somme infini de fonction sinusoîdale. Ceci veut dire que si par exemple j'envoi une signal optique ou sonore carré et bien ca sera la combinaison linéaire de plein de fonction ayant différente fréquence.
    Mais ce que je comprend pas c'est physiquement si j'ai un laser purement monochromatique que je pulse (dans un monde parfait) avec ma main pour obtenir une fonction carré de l'amplitude (dans un monde parfait hein?) en quoi le passage de ma main va changer la longueur d'onde du faisceau laser?
    Car si je passe le faisceau pulsé dans un millieu dispersif je vais bel et bien observé une dispersion chromatique.


    Je vous remerci de votre attention

    Martth

    -----

  2. Publicité
  3. #2
    LPFR

    Re : Modulation laser

    Bonjour.
    Un morceau de sinusoïde n’est pas une sinusoïde.
    Quand vous découpez une sinusoïde en morceaux, le résultat n’est pas une sinusoïde : il vous faut ajouter un tas d’autres sinusoïdes pour annuler l’originale le temps que le faisceau ne passe pas, tout en maintenant la sinusoïde le temps que le faisceau n’est pas obstrué.

    Vous pouvez faire la constatation pratique (sans calculs) si vous entendez un morceau de sinusoïde qui dure une petite fraction de seconde (comme le signal utilisé pour donner un « top ») : à l’oreille, vous ne serez pas capable de donner la fréquence du signal.
    Au revoir.

  4. #3
    calculair

    Re : Modulation laser

    Bonjour,

    D'une façon générale si l'emission n'est pas une sinusoïde parfaite Amplitude constante, phase constante, vous créez des bandes latérales .

    Même si votre laser est modulé en amplitude conne A ( 1 + sin wt ) Sin Wt ou w est la pulsation de la modulation et W la pusdation du laser, le spectre de ce rayonnement laser aura en plus du rayonnement W ,2 bandes latérales W+ w et W-w .

    si vous supprimez ces bandes latérales, lz signal ne sera plus modulé, vous retrouverez un signal monochromatique strict, mais d'amplitude moindre.

    Comme on dit ...C'est mathématiquement inevitable..... !!!! et dans le cas de signaux carrés, c'est la même chose qui se produit et Monsieur Fourier te donne une réponse...


    Citation Envoyé par Martth Voir le message
    Bonjour,
    Depuis un bout de temps je me pose la question qui peut etre (enfin j'espere ) pourra en intérésser plus d'un.
    Corriger moi si je me trompte svp!
    Cela a rapport avec la modulation en amplitude. On sait que mathematiquement on peut ecrire un signal carrée (par exemple) comme une somme infini de fonction sinusoîdale. Ceci veut dire que si par exemple j'envoi une signal optique ou sonore carré et bien ca sera la combinaison linéaire de plein de fonction ayant différente fréquence.
    Mais ce que je comprend pas c'est physiquement si j'ai un laser purement monochromatique que je pulse (dans un monde parfait) avec ma main pour obtenir une fonction carré de l'amplitude (dans un monde parfait hein?) en quoi le passage de ma main va changer la longueur d'onde du faisceau laser?
    Car si je passe le faisceau pulsé dans un millieu dispersif je vais bel et bien observé une dispersion chromatique.


    Je vous remerci de votre attention

    Martth
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  5. #4
    Resartus

    Re : Modulation laser

    Ceci dit, il faut bouger la main très vite pour voir un effet ! Avec un laser d'une longueur d'onde de 0,6 micron, soit une fréquence de 500 Thz, il faudrait couper le faisceau à une fréquence d'au moins 5 THz (100 fois moins) pour commencer à avoir un élargissement significatif.
    On le fait pour ce qu'on appelle les lasers femtoseconde, où on ne laisse passer que quelques périodes, et où l'élargissement du spectre commence à être comparable à la longueur d'onde...

  6. #5
    Martth

    Re : Modulation laser

    Merci beaucoup pour ces réponses,
    Mais il y a toujours ce concept que je comprend pas en quoi le fait que je passe ma main (ou l’hélice d'un modulateur mécanique externe au laser) va changer la fréquence du faisceau laser.
    Je sais qu'un émetteur electro optique puisse générer plusieurs signal de fréquence différentes pour envoyer un signal carré (par exemple) en calculant la transformé de fourrier nécessaire.
    Mais pourquoi si manuellement je coupe mon signal en morceau cela transforme le faisceau laser de 633 nm en plusieurs faisceau de longueurs d'ondes différentes.

    Je comprend la mathématiques derrière ça mais pas la physique.

    Désolé pour le dérangement,

    Martth

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    LPFR

    Re : Modulation laser

    Bonjour.
    Peut-être que votre problème vient du fait que l’enseignement que l’on fait vous fait croire que toute onde est une somme de sinusoïdes.
    En fait, non. Une onde est ce qu’elle est et pas une somme d’autres ondes. « Les sinusoïdes ne sont pas dedans ».

    Ce qui est vrai est qu’une fonction peut être vue comme une somme de fonctions orthogonales (= dont l’intégrale du produit de deux différentes sur tout le temps est nulle).
    Il y a un tas de familles de fonctions orthogonales : les sinusoïdes, les fonctions de Bessel, Tchebychev, Hermite, Lagrange, etc.
    Et on peut décomposer n’importe quelle onde en somme de sinusoïdes, Bessel, etc. Ce ne sont que des façons de décomposer une onde et, en dehors de la commodité d’utilisation, elles sont similaires. Mais décomposer une onde sinusoïdale en somme de fonctions autre de sinusoïdes tiendrait du masochisme en phase terminale.

    Pourquoi a-t-on choisi de travailler de préférence avec les sinusoïdes ? Parce que ce sont les plus commodes. Du moins pour de fonctions « analogiques ». Pour les fonctions « digitales » (0 ou 1) les sinusoïdes ne sont pas adaptées du tout et on utilise d’autres fonctions orthogonales (je ne me rappelle pas de leur nom).

    Et pour revenir à vos problèmes, une onde qui n’est pas une sinusoïde pure ne peut pas être décomposée en une seule sinusoïde.

    Au revoir.

  9. Publicité
  10. #7
    calculair

    Re : Modulation laser

    Bonjour LPFR,

    Oui tu as raison....Je n'avais pas pensé à cette vision des choses... Un analyseur des spectre qui ferait une analyse signal avec des fonctions orthogonales autres que les Cos et Sin serait un engin original...( exemple Polynômes de Legendre ) mais physiquement on est pas du tout habituer à visualiser ce type de décomposition....


    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    Peut-être que votre problème vient du fait que l’enseignement que l’on fait vous fait croire que toute onde est une somme de sinusoïdes.
    En fait, non. Une onde est ce qu’elle est et pas une somme d’autres ondes. « Les sinusoïdes ne sont pas dedans ».

    Ce qui est vrai est qu’une fonction peut être vue comme une somme de fonctions orthogonales (= dont l’intégrale du produit de deux différentes sur tout le temps est nulle).
    Il y a un tas de familles de fonctions orthogonales : les sinusoïdes, les fonctions de Bessel, Tchebychev, Hermite, Lagrange, etc.
    Et on peut décomposer n’importe quelle onde en somme de sinusoïdes, Bessel, etc. Ce ne sont que des façons de décomposer une onde et, en dehors de la commodité d’utilisation, elles sont similaires. Mais décomposer une onde sinusoïdale en somme de fonctions autre de sinusoïdes tiendrait du masochisme en phase terminale.

    Pourquoi a-t-on choisi de travailler de préférence avec les sinusoïdes ? Parce que ce sont les plus commodes. Du moins pour de fonctions « analogiques ». Pour les fonctions « digitales » (0 ou 1) les sinusoïdes ne sont pas adaptées du tout et on utilise d’autres fonctions orthogonales (je ne me rappelle pas de leur nom).

    Et pour revenir à vos problèmes, une onde qui n’est pas une sinusoïde pure ne peut pas être décomposée en une seule sinusoïde.

    Au revoir.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  11. #8
    LPFR

    Re : Modulation laser

    Re.
    Il me semblait bien de le nom ‘Hadamar’ apparaissait à propos de la décomposition en fonctions orthogonales binaires :
    http://www.abcelectronique.com/annua...s-orthogonales
    A+

  12. #9
    azizovsky

    Re : Modulation laser

    Salut, fonction de Walsh ou d'Hadamar et Paley, ce sont les mêmes fonctions de Walsh mais numérotées différemment .

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