Université Libanaise Faculté des Sciences Département de

Université Libanaise
Faculté des Sciences
Département de physique et d'électronique
Responsable: Pr.Michel AJAKA
Programme du Master en Physique
Option : Laser et Applications
Premier semestre
Code
M1
S1
Phys 400
Phys 401
Biol 470
Phys 415
Phys 418
Phys 419
Info 471
Engl 475
Titre
Mécanique Quantique avancée
Electromagnétisme avancé
Anatomie humaine
Technologies des composants à
semi-conducteurs
Principe et théorie du laser
Traitement du signal
Modélisation multi physiques
Anglais scientifique I
Total
Crédits
Cours
et TD
5
5
4
5
48
48
36
48
48
48
36
48
4
3
3
1
30
36
24
12
12
24
36
36
24
24
24
288
TP
Nb d’heures
252
TP
Nb d’heures
Second semestre
Code
Phys 431
M1
S8
Phys 432
Phys 433
Phys 435
Phys 438
Phys 439
Info 472
Phys 443
Option 1*
Phys 446
Option 2*
Engl 476
Titre
Instrumentation et technologie
lasers
Physique des Matériaux
Propriétés optiques des Matériaux
Optique quantique non linéaire
Laboratoire de recherche
Capteurs et conditionnement
Informatique médicale
Spectroscopie atomique et
moléculaire
Lasers en Photo physique et
Photochimie
Anglais scientifique II
Total
Crédits
Cours et
TD
4
36
36
4
4
4
2
3
4
3
36
36
36
24
24
24
36
36
36
24
24
48
24
3
24
2
30
36
252
24
24
24
48
24
300
‫* ر ا
را واا ارات ار اول‬
Troisième semestre
Master Laser et Applications
1
Code
Crédits
Cours
et TD
Dynamique des lasers
Gestion des risques
Traitement d'images
Optique Intégrée - fibres
optiques
Interaction rayonnement matière
3
3
3
3
24
24
24
24
24
24
24
24
3
24
24
Phla 506
Info 570
Sevi 573
Laboratoire de recherche
Simulation et modélisation
Visites et séminaires
1
1
1
Axe A
Phlm 520
2
18
18
Applications
médicales
Lasers en médecine
thérapeutique
Phlm 521
Lasers en médecine
diagnostique
Phlm522 Instrumentation -médecine
Phlm 523 Interaction lasers tissus
vivants
2
18
18
2
2
18
18
18
18
Phla 530
2
12
12
2
2
2
2
12
12
12
12
12
12
12
12
2
12
12
M II
S3
Tronc
Commun
Phla 500
Phla 502
Phla 503
Phla 504
Phla 505
Titre
TP
24
24
24
Nb
d’heures
24
24
24
Axe B
Applications
industrielles
2 cours
Optionnels*
pour Axes
A et B
Phla 531
Phla 532
Phmt 535
Phmt 536
Info 572
Méthodes d’analyses en
Biologie Moléculaire et
Cellulaire
Holographie
Laser à puits quantiques
Management de projet
Ethique
Systèmes informatiques
Total
30
228
72
300
‫* ر ا
ر ا ارات ار اول‬
Quatrième semestre
crédits
M II
S4
Stage de recherche ( 4 à 6 mois) dans un laboratoire de recherche, avec un
mémoire écrit soutenu devant un jury composé de professeurs libanais et
étrangers.
Master Laser et Applications
30
2
Contenu des cours
M1
Phys 400 Mécanique Quantique avancée
Dr Jassem Ajaka
Espaces de Hilbert: Symétries, Particules identiques
Méthodes d’approximation I: Problèmes indépendants du temps
Méthodes d’approximation II: Problèmes dépendants du temps
L’intégrale de chemin en mécanique quantique
Transitions de phase et intégrale de chemin
Phys 401 Electromagnétisme avancé
Pr Noel Kallas - Dr Doumit Zaouk
Principes fondamentaux de l’électromagnétisme (les équations de Maxwell).
Rôle des potentiels électromagnétiques et principes de l’électromagnétisme dans les milieux.
Solution générale du problème du rayonnement des ondes (potentiels retardés) et application au
rayonnement dipolaire et aux antennes.
Propagation des ondes électromagnétiques dans différents milieux linéaires et dans un guide d’onde et les
oscillations électromagnétiques dans une cavité.
Calcul du rayonnement émis par une charge ponctuelle accélérée dans des situations simples.
Lois de l’électromagnétisme dans le formalisme de la relativité restreinte et les lois de transformation des
champs électromagnétiques d’un référentiel à l’autre.
Biol 470 Anatomie humaine
Pr Najla Zeidan-Gèze
Méthodes d'observation et d'orientation du corps humain. Les membranes. Le système squelettique, le
système articulaire et le système musculaire (appareil de soutien du corps, de locomotion/ fonction de
relation). Le système circulatoire sanguin et lymphatique (échanges gazeux et fonction de nutrition). Le
système nerveux (contrôle corporel et fonction de relation). Les organes des sens (fonction de relation). Le
système tégumentaire (protecteur et fonction de relation). Les viscères: appareil digestif (fonction de
nutrition), l'appareil respiratoire (échanges gazeux), l'appareil uro-génital (excréteur et fonction de
reproduction), l'appareil endocrinien (système intégrateur de la production et autonome).
Phys 415 Technologies des composants à semi-conducteurs
Dr Joseph Farah - Pr Chafic Salameh
Technologie des semi-conducteurs et dispositifs :
Introduction générale, élaboration de substrats ; élaboration des couches actives : épitaxies – dépôt CVD –
diffusion thermique – implantation ionique ; croissance et dépôt de couches diélectriques, réalisation de
composants élémentaires : transistor MOS, inverseur CMOS.
Composants semi-conducteurs élémentaires :
La capacité MOS, les transistors à effet de champ (MOSFET, JFET, MESFET), le transistor bipolaire, les
dispositifs photoniques (photoémetteurs, photorécepteurs).
Phys 418 Principe et théorie du laser
Dr Mario El Tahchi
Principes de base et modélisation
Cavités optiques
Théorie semi- classique du laser : régime stationnaire
Comportement dynamique du laser
Principaux lasers et quelques applications
Master Laser et Applications
3
Phys 419 Traitement du signal
Pr Youssef Zaatar
Rappel sur les transformées des signaux (TF, TZ, TFD), Energie des signaux, corrélation, convolution,
filtre analogiques, filtres numériques, échantillonnage, mesure des fonctions de corrélation et des densités
spectrales, fenêtres de pondérations, détection de signaux bruités, la réduction de bruit
Info 471 Modélisation de systèmes multi physiques
Dr Jassem Ajaka
Introduction à COMSOL
Méthodes Numériques: Méthodes des éléments finis, différences finies…
Modélisation et implémentation d’un phénomène physique
Méthodes d’approximation
Interprétation des résultats
Optimisation
Engl 475 Anglais scientifique I
Phys 431 Instrumentation et technologie lasers
Dr Nathalie Bassil
Les lasers solides : ions de transition ions de terres rares trivalentes
Lasers moléculaires: continus, impulsionnels, industriels, Lasers CO2, guide d'onde
Fibres optiques dopées
Diode laser array
Le laser impulsionnel et la commande adaptative
L'endoscope et instruments médicaux
Phys 432 Physique des Matériaux
Dr Roy Asmar - Dr Georges Hajj Moussa
Introduction au génie des matériaux.
Structure et énergie des atomes.
Différentes liaison chimique.
Famille des matériaux - une vue d'ensemble des métaux, les polymères, les céramiques et les verres, les
composés, et les semi-conducteurs
Structure cristalline et géométrie des cristaux.
Défaut dans les structures cristallines.
Diffusion et Déformation dans les solides.
Propriétés mécaniques, chimiques, thermiques et électriques des matériaux.
Phys 433 Propriétés optiques des Matériaux
Dr Mario Abdallah
Interaction rayonnement matière, absorption optique, indice de réfraction, coefficients de réflexion et de
transmission, processus de recombinaison dans les semi-conducteurs. Les composants
électroluminescents, la jonction PN polarisée en direct, la structure MIS, effet tunnel et
électroluminescente, émission stimulée, lasers solides, le phénomène d’émission stimulée, les principes
lasers à isolant dopé, les lasers à semi-conducteurs, structures classiques, les effets photovoltaïques, le
processus de photoconduction
Master Laser et Applications
4
Phys 435 Optique Quantique non linéaire
Dr Ziad Kallassy - Dr Jassem Ajaka - Dr Joseph Wassaf
Polarisation non linéaire et équations de propagation
Effets d’ordre deux, effets d’ordre trois
Phénomènes optiques dans les systèmes à deux niveaux, bases diabatique-adiabatique, méthodes
d’approximations, états de Floquet, transitoires cohérents
Phénomènes optiques dans les systèmes à trois niveaux, transitions à deux photons, STIRAP, résonance
noire, transparence électromagnétique induite par laser
Phénomènes optiques dans le continuum, traitement du continuum. Ionisation au dessus de seuil (ATI),
Ionisation tunnel, génération d’harmoniques
Phys 438 Laboratoire de recherche
Pr.Joseph Béchara - Pr. Antonio Khoury
Définition de la problématique
Recherche bibliographique
Développement sur le sujet par ordre chronologique croissant
Résolution d'un problème : approche, traitement, brain storming
Apprentissage, instrumentation : infrastructure, appareillage, mesures, étalonnage
Simulation, représentation de la réalité, confrontation avec l'expérience
Phys 439 Capteurs et conditionneurs
Dr Doumit Zaouk
Principes fondamentaux
Capteurs passifs et actifs, capteurs intelligents
Caractéristiques métrologiques
Principes physiques utilisés dans les capteurs
Conditionneurs de capteurs passifs, conditionneurs de signal.
Capteurs optiques (cellule photoconductrice, photodiode, phototransistor).
Capteurs de température (thermométrie par résistance, thermocouple, diodes et transistors).
Capteurs de déformation (effet piézorésistif).
Capteurs de force (effet piézoélectrique et jauges d’extensométrie).
Capteurs de position, de proximité et de déplacement (effet inductif, capacitif, capteurs digitaux absolus et
incrémentaux capteurs optiques).
Capteurs d’accélération (effet piézoélectrique et piézorésistif).
Info 472 Informatique médicale
Dr Ziad Balaa
Technologies de l’information et de la communication en médecine
Informatique appliquée à la médecine et imagerie
E-Learning en médecine (ophtalmologie, dermatologie, chirurgie, etc.)
Interopérabilité logicielle et standard d'échange
Plate-forme d’E-Learning
Pédagogie médicale
Méthodes et outils de recherche d’information sur Internet (Moteur de recherche Medical)
Phys 443 Spectroscopie atomique et moléculaire*
Dr
Rappels théoriques : Notion de spectres discrets ou continus, Niveaux d'énergies, Probabilité de
transition, règles de sélections. Absorption, émission, diffusion.
Master Laser et Applications
5
Spectroscopie : Généralités, Spectres et analyse: position, intensité, forme de raie, largeur,
Spectroscopies d'absorption optiques: coefficients d'absorption .Indices de réfraction. Constantes
diélectriques. Absorption IR. Effet Raman.
Luminescence, phosphorescence, fluorescence
Spectroscopie Electronique. Microscopie électronique à balayage. Absorption et fluorescence X,
EDS, photoélectrons, perte d'énergie.
Spectroscopies magnétiques: RMN, RPE, Möِssbauer Moments magnétiques, règles de sélection,
condition de Larmor, champ local
Phys 446 Lasers en Photo physique et Photochimie*
Pr Chafic Salame
Principes généraux de la photo physique et de la photochimie ; applications dans les industries graphiques
et de la transformation.
Notions fondamentales de photochimie et photo physique : processus d’absorption et d’émission de
radiations.
Processus photochimiques : désexcitation unimoléculaires (Fluorescence, Phosphorescence, transitions
non radiatives…) et biomoléculaires (transferts d’énergie, excimères…) dans les molécules organiques.
Propriétés physico-chimiques des états excités
Réactivité photochimiques : règles de corrélation et conservation de la symétrie ; processus
intramoléculaires et intermoléculaires
Techniques photochimiques
Processus photo physique : processus au seuil, auto ionisation. Excitation résonante en couche interne :
modèle du cœur équivalent relaxation, effet Auger. Relaxation des ions formes : fragmentation,
photochimie sélective.
Engl 476 Anglais scientifique II
Master Laser et Applications
6
M2
Phla 500 Dynamique des lasers
Dr Roy Asmar
Grandeurs caractéristiques des lasers
Le modèle des équations du bilan
Équations de Bloch-Maxwell du laser
Modélisation des lasers multimodes
Phla 502 Gestion des risques
Dr Hanna Balaa
Les caractéristiques de l’émission laser
Les risques liés au faisceau, Les risques associés a la mise en œuvre d’un laser ou risques hors faisceau
Les accidents – la surveillance médicale – la prévention – la protection
Les normes et la réglementation, Les moyens de prévention
Applications concrètes de consignes et de règles de sécurité en milieu médical
Phla 503 Traitement d'images
Pr Youssef Zaatar
Généralités sur les concepts de base aux cas multidimentionnels, les systèmes d'acquisition et de
restitution d'images.
Fonctionnement des couches primitives de la vision humaine.
Elaboration d'une méthode de traitement multidimentionnel.
Techniques principales de compression et de traitement des signaux en réseau.
Phla 504 Optique Intégrée - fibres optiques
Pr Youssef Zaatar
Équations de Maxwell pour les diélectriques. Équations d'onde modale vectorielles pour les milieux
guidants et invariants en translation axiale. Théorèmes de réciprocité, vitesses de phase et de groupe,
constante de propagation, indice effectif, et équations aux valeurs propres. Solutions vectorielles exactes
pour les guides d'onde plans à une dimension et les fibres optiques à symétrie circulaire. Dégénérescence
des modes vectoriels en guidage faible, équation d'onde scalaire, modes linéairement polarisés. Couplages
de modes et réseaux de Bragg intégrés aux fibres, conversion modale en réflexion ou en transmission,
réalisation expérimentale. Fibres effilées, modes locaux, interférométrie modale, application aux filtres
spectraux tout fibre et aux capteurs. Transmission et réflexion aux épissures centrées entre fibres,
interféromètres bimodaux. Coupleurs 2x2 fusionnés et étirés, modélisation, diviseurs de puissance,
séparateurs de longueurs d'onde et séparateurs de modes. Coupleurs spéciaux en structure Mac-Zehnder.
Phla 505 Interaction rayonnement – matière
Bases des formalismes quantiques et semi-classique.
Echange de la quantité de mouvement des photons : pression de radiation, ralentissement,
refroidissement, mélasse optique, piège magnéto-optique. Collision d’atomes froids,
condensation de Bose-Einstein. Collision sous rayonnement
Phla 506 Laboratoire de recherche
Info 570 Simulation et modélisation
Pr Luca Varani – Dr Ziad Kallassy
1-Théorie du transport
2- Approximation du temps de relaxation
Master Laser et Applications
7
3- Méthodes de dérive-diffusion et hydrodynamique
4- Méthode de Monte Carlo
Sevi 573 Visites et séminaires
Pr. Michel Ajaka – Pr Antonio Khoury
Phlm 520 Lasers en médecine-thérapeutique
Dr Hanna El Balaa Angiomes, Couperose, Varicosités, Epilation laser, Vieillissement cutané
Cicatrices, Taches pigmentaires, Détatouage
Cellulite - Soins du corps
Divers
Résultats cliniques
Phlm 521 Lasers en médecine-diagnostique
Dr Hanna El Balaa -
Phlm522 Instrumentation –médecine
Dr Hanna El Balaa Le laser à colorant pulsé VBeam Candela (595 nm)
Le laser à colorant pulsé Cynosure (585 nm)
Le laser Alexandrite Gentelase Candela (755 nm)
Le laser Alexandrite Gentelase plus Candela (755 nm)
Le laser YAG Q switched Medlite Continuum
Le laser KTP Laserscope
Le laser YAG 1064nm long pulse ACCLAIM Cynosure
Le laser Erbium Glass Quantel Médical (1540 nm)
Le laser CO2 ultrapulse Cohérent
Le laser Erbium Baasel
Phlm 523 Interaction lasers-tissus vivants
Dr Hanna El Balaa Effets thermiques des lasers
Effets mécaniques
Effet photoablatif
Effet photodynamique
Phla 530 Méthodes d’analyses en Biologie Moléculaire et Cellulaire
Dr Mira Hazouri-Gemayel
- Bases théoriques de la méthodologie
- Imagerie en Microscopies optiques
- Méthodologies des principales fonctions
- Micro - nano - électro - photo - manipulation
Phla 531 Holographie
Master Laser et Applications
8
Phla 532 Laser à puits quantiques
1. Rappel théorique :
a. densité d’état et transitions dans un puits quantique,
b. densité d’états et transition dans les fils et les boites quantiques
c. Transitions excitoniques
2. Gain et oscillation laser:
a. Propriétés générale de l’émission stimulée
b. Milieu amplificateur
c. Cavité résonante
d. Modes de cavité
e. Seuil de fonctionnent.
f. Caractéristique de l’émission.
g. Puissance émise
3. Caractéristique des lasers à semi conducteurs
a. Les lasers homo jonction.
b. Les lasers hétéro jonction.
c. Equation de fonctionnement
d. Courant de seuil.
e. Effet de la température.
4. Caractéristiques des lasers à puits quantique :
a. Gain dans un puits quantique
b. Condition de Bernard-Durrafourg
c. Seuil de transparence et d’oscillation
Phmt 535 Management de projet
Dr Jassem Ajaka
1. La gestion moderne de projet
2. Définition d’un Projet
3. Estimation du temps et le coût d’un projet
4. Développer un planning
5. Gestion de risques
6. La planification de l’utilisation des ressources
7. Réduction de la durée d’un projet
8. Gestion de l’équipe projet
9. Partenariat : Gestion des relations inter-organisationnelle
10. Progression et Performances: Mesures et évaluation
Phmt 536 Ethique
Pr Chafic Salame
Ce cours explore comment la moralité et l’idéalisme professionnel sont reliés. En évaluant l'impact moral
de la professionnalisme dans notre société, il examine la structure, l’organisation des métiers et l’idéologie
liée aux professions.
Différant des traitements standard de l'éthique professionnelle, ce cours identifie que c'est les pratiques
dans les professions qui déterminent si les règles sont employées comme masques pour des buts
véritablement moraux.
Ce cours fournit une analyse fonctionnelle de ce que signifie-il d’être une profession ou une société
professionnelle
Master Laser et Applications
9
Info 572 Systèmes informatiques
Dr Jassem Ajaka
Différentes Composantes d’un système
Etablissement d’un schéma global du système
Information à traiter : identification, traitement, approches…
Automates de traitement
Les différents langages informatiques utilisés
Approches de résolution des problèmes
Optimisation du système
Master Laser et Applications
10