La conception optique est le processus de conception et de développement de systèmes optiques. Dans ce processus, l’ingénieur opticien prend en compte de nombreux facteurs physiques, tels que distribution spectrale de la lumière, photométrie, colorimétrie, propriétés optiques des matériaux, réponse spectrale des corps illuminés, géométrie des composants…, ainsi que les contraintes et objectifs liés à l’utilisation visée.

La conception optique est un sujet multidisciplinaire et multiphysique qui nécessite une connaissance approfondie à la fois des mathématiques et de la physique, ainsi qu’une grande expérience du métier de concepteur opticien. Elle requiert également une bonne capacité à comprendre les besoins de l’application à laquelle le système est destiné.

Le processus de conception commence par la détermination des performances optiques à atteindre en fonction de l’usage prévu. Celles-ci dépendent du type de système envisagé et des applications : éclairage, imagerie ou affichage. Selon les systèmes, on spécifiera donc des éclairements, des luminances, des uniformités, des contrastes, des températures de couleurs, des longueurs focales, des champs de vision, des dimensions de tache, des fréquences spatiales…

Par la suite, l’ingénieur opticien s’attachera à imaginer et à évaluer des systèmes optiques permettant de répondre aux objectifs fixés. Pour cela, il effectuera des calculs de dimensionnement, modélisera numériquement les solutions envisagées et en simulera les performances en utilisant des outils appropriés. Cette opération pourra être répétée autant de fois que nécessaire jusqu’à obtention d’un système optique capable de répondre aux exigences de performances fixées.

À l’issue de ce travail, une phase de détail des différents composants optiques créés sera réalisée qui intègrera toutes les interfaces mécaniques et prendra en compte les tolérances liées à la fabrication et à l’assemblage. Enfin, le système sera prototypé et testé au moyen d’équipements de mesure optique adéquat.

La conception optique entre en jeu dans de très nombreux domaines comme l’éclairage, l’automobile et les transports, la défense, le spatial, le médical, la fabrication, la photographie et plus encore.