Dissertations / Theses: 'Résonance de modes guidés'

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Ces, Maximin. "Etudes théorique et expérimentale des résonances mécaniques locales de modes guidés par des structures complexes." Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077271.

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Abstract:

Cette thèse traite des modes de Lamb à vitesse de groupe nulle. Ces modes singuliers, pour lesquels la vitesse de groupe (cid dk) est nulle et la vitesse de phase (coi k) finie, donnent lieu à des résonances locales étroites aux propriétés très intéressantes. Leur fréquence dépend de l'épaisseur et des propriétés mécaniques de la plaque, ouvrant ainsi des perspectives intéressantes en contrôle non destructif (CND). Les propriétés de ces modes ont d'abord été rappelées. L'étude expérimentale a été menée en utilisant un dispositif optique sans contact comprenant un laser source impulsionnel et une sonde interférométrique, pour la génération et la détection de ces modes. Les résonances ont été utilisées pour déterminer l'épaisseur et les constantes élastiques de plaques et d'un tube anisotrope. Ensuite, la résolution latérale de la mesure d'épaisseur a été étudiée. L'influence du bord de la plaque a été explorée : une transition abrupte entre la première résonance ZGV et la résonance de bord a été observée à la distance d'une épaisseur du bord. L'effet sur les résonances ZGV du dépôt d'une couche mince a alors été étudié numériquement, permettant ainsi la mesure de l'épaisseur de couches d'or de quelques centaines de nanomètres déposées sur un substrat millimétrique. Pour finir, le rôle des pertes a été examiné dans deux cas distincts, l'atténuation intrinsèque et le rayonnement dans un fluide en contact sur une face
This PhD thesis is about Zero Group Velocity Lamb modes. For these peculiar modes, the group velocity (c 1 cohlk) vanishes and the phase velocity (coi k) remains finite, giving rise to narrow local resonances whose properties are very interesting. Attractive prospects in non destructive evaluation can be found because the frequency of those modes depends on the thickness and the mechanical properties of the plate. The behavior of the modes has primarily been explained. The experimental study have been lead using a non-contact optical set up including a pulsed laser source and an interferometric probe for the generation and the detection of those modes. The resonances have been used to determine the thickness and elastic constants of plates and of an anisotropic pipe. Then, the lateral resolution of the thickness measurement has been studied. The influence of the plate edge has been explored: an abrupt transition between the first ZGV resonance and the edge resonance has been observed at the distance of one thickness to the edge. The effect of the deposit of a thin layer on the ZGV resonances has then been numerically studied, which permitted to measure the thickness of a few hundreds nanometers thin gold layers deposited on a millimetric substrate. Finally, the function of the losses has been examined for two different cases, the intrinsic attenuation and the radiation of a fluid in contact with one face

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Cès, Maximin. "Etude théorique et expérimentale des résonances mécaniques locales de modes guidés par des structures complexes." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00986632.

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Abstract:

Cette thèse traite des modes de Lamb à vitesse de groupe nulle. Ces modes singuliers, pour lesquels la vitesse de groupe est nulle et la vitesse de phase finie, donnent lieu à des résonances locales étroites aux propriétés très intéressantes. Leur fréquence dépend de l'épaisseur et des propriétés mécaniques de la plaque, ouvrant ainsi des perspectives intéressantes en contrôle non destructif (CND). Les propriétés de ces modes ont d'abord été rappelées. L'étude expérimentale a été menée en utilisant un dispositif optique sans contact comprenant un laser source impulsionnel et une sonde interférométrique, pour la génération et la détection de ces modes. Les résonances ont été utilisées pour déterminer l'épaisseur et les constantes élastiques de plaques et d'un tube anisotrope. Ensuite, la résolution latérale de la mesure d'épaisseur a été étudiée. L'influence du bord de la plaque a été explorée : une transition abrupte entre la première résonance ZGV et la résonance de bord a été observée à la distance d'une épaisseur du bord. L'effet sur les résonances ZGV du dépôt d'une couche mince a alors été étudié numériquement, permettant ainsi la mesure de l'épaisseur de couches d'or de quelques centaines de nanomètres déposées sur un substrat millimétrique. Pour finir, le rôle des pertes a été examiné dans deux cas distincts, l'atténuation intrinsèque et le rayonnement dans un fluide en contact sur une face.

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Sakat, Émilie. "Structures métal-diélectriques à résonance de mode guidé et applications au filtrage et à l'imagerie infrarouge." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00840623.

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Abstract:

Les nanotechnologies ont atteint une maturité qui permet de concevoir, avec un haut niveau de fiabilité, des composants fonctionnalisés pour des systèmes optiques complexes. Cette thèse traite, dans ce cadre, du filtrage spectral. J'ai ainsi proposé un nouveau concept de filtre composé d'un guide d'onde en diélectrique et d'un réseau métallique sub-longueur d'onde. Dans un premier temps, j'ai conçu, fabriqué et caractérisé des structures (unidimensionnelles 1D ou bidimensionnelles 2D) basées sur ce concept. J'ai mené l'analyse détaillée du mécanisme de résonance, et j'ai étudié les propriétés de ces structures en termes d'accordabilité spectrale, de polarisation, d'efficacité de réjection, et de tolérance angulaire. J'ai par la suite proposé des variantes de ces structures pour en améliorer l'efficacité de réjection et la tolérance angulaire. Dans un deuxième temps, j'ai entrepris d'utiliser les différentes variantes de ce type de composant pour des applications de filtrage angulaire ou d'imagerie multispectrale. Concernant cette dernière, une matrice de 24 filtres a été optimisée et intégrée dans une caméra multispectrale infrarouge cryogénique pour des applications d'estimation de la concentration de CO2 ou de télémétrie. Les difficultés liées aux conditions réelles d'utilisation de la caméra sont mises en évidence et des solutions sont proposées pour améliorer nos résultats, déjà très encourageants
Nanotechnologies have reached a maturity level that allows designing, with high confidence level, functionalized components for complex optical systems. In this context, this work addresses the issue of spectral filtering. I proposed a new design of filter based on the combination of a dielectric waveguide and on a subwavelength metallic grating. In a first time, I fabricated and characterized structures based on this design (with one dimensional 1D or two dimensional 2D geometries). I analyzed in detail the resonance mechanism and I studied the properties of these structures in terms of spectral tunability, polarization behavior, rejection efficiency and angular tolerance. Then, I proposed derivatives of these components with improved rejection efficiency and angular tolerance. Secondarly, I used various derivatives of these components to address angular filtering or multispectral imaging applications. For the latter, a 24-filter matrix has been optimized and integrated inside an infrared multispectral camera for CO2 sensing. Difficulties related to its real use conditions are highlighted and solutions are proposed to improve our results, already promising

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Boutheiller, Nicolas. "Analyse et synthèse par optimisation basée sur l'algorithme génétique de filtres en guide d'ondes rectangulaire : Application à la conception de filtres multi-modes utilisant le résonance des modes à leur fréquence de coupure." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12542.

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Abstract:

Ce mémoire s'attache à établir une méthode de recherche de nouvelles structures de filtrage hyperfréquence en guide d'ondes. Une technique d'analyse électromagnétique est exposée. Celle-ci permet de caractériser toute structure composée de portions rectilignes de guide d'ondes rectangulaire dont les surfaces ouvertes aux extrémités se recouvrent partiellement. Les surfaces non partagées sont supposées parfaitement conductrices. Chaque portion de guide d'ondes est considérée emplie de diélectrique homogène isotrope. La technique de synthèse s'appuie sur un algorithme d'optimisation privilégiant la souplesse, la rapidité et la fiabilité. L'algorithme génétique est employé. II permet, de par son formalisme fortement basé sur l'abstraction, de ne pas imposer de contraintes sur la topologie de la structure optimisée ni sur le type de réponse escompté. La méthode d'analyse et la technique de synthèse sont implémentées dans un logiciel: SOFRIM (Simulation et Optimisation de Filtres Rectangulaires à Iris Multi-sections). Une interface graphique y est adjointe, conduisant par la même a un outil logiciel dédié parfaitement adapté à la synthèse par optimisation de filtres hyperfréquences en guide d'ondes rectangulaire. Le logiciel est exploité et conduit tout d'abord à la découverte d'un nouveau schéma de couplage où tous les pôles sont fournis par des modes au voisinage de leur fréquence de coupure. Ce principe conduit à des dimensions faibles pour le filtre. De plus, cette structure permet d'introduire de multiples zéros de transmission. Trois exemples de ce type de filtre sont présentés. Les résultats de la réalisation de deux d'entre eux sont décrits. Le logiciel est également employé pour introduire un zéro de transmission dans un filtre à modes évanescents à inserts diélectriques. Les filtres synthétisés valident les méthodes employées et justifient la démarche.

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Achlan, Moustafa. "Surface Plasmon Polariton and Wave Guide Modes in a Six Layer Thin Film Stack." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS109.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous étudions les propriétés optiques d'un système multicouche (air-Au-SiO₂-Au-Ti-verre). Les interfaces sont planes et la modélisation est réalisée en utilisant les coefficients de Fresnel à l'interface et la propagation d'ondes planes dans les couches. Deux modèles sont utilisés où l'échantillon est : i) excité par une source à l'infini ; ii) excité par une source locale. Dans l'expérience que nous avons modélisée l'empilement est excité par les électrons tunnel inélastiques dans un microscope à effet tunnel (STM). Dans le modèle, le courant tunnel inélastique est remplacé par un dipôle oscillant vertical. En utilisant ces modèles, nous avons calculé les flux réfléchis (reflectance) et transmis (transmittance) d'une source de lumière à l'infini et le flux transmis de l'excitation locale. La reflectance, transmittance et le flux transmis montrent des modes plasmoniques (surface plasmon polaritons (SPP)) et photoniques (guide d'onde (WG)). A des longueurs d'onde particulières, les courbes de dispersion des SPP et WG présentent un croisement évité. Le choix des épaisseurs d'or et de silice a deux contraintes: une amplitude importante des observables et une large dépendance en longueurs d'onde du vecteur d'onde dans le plan. Nous étudions aussi l'influence des épaisseurs sur les observables. Nous avons trouvé que les observables ont des amplitudes importantes à pour une épaisseur d'or de [10, 90 nm] pour l'empilement de trois couches et de [10, 50 nm] pour celui de six couches. Les modes de guide d'onde apparaissent pour une épaisseur de la couche de silice de >190 nm. Afin de caractériser la localisation du champ dans l'empilement et déterminer la nature du mode, nous avons calculé le champ électrique en fonction de la coordonnée de pénétration z. Nous avons trouvé que pour le mode SPP le champ est localisé à l'interface Au-air, tandis que le champ électrique du guide d'onde est confiné dans la couche de silice. Les résultats théoriques présentés sont en bon accord avec les résultats des études expérimentales menées dans notre groupe
In this thesis, we investigate the optical properties of a six-layer stack (air-Au-SiO₂-Au-Ti-glass). The interfaces are flat and the modeling is performed using elementary Fresnel expressions at the interface and plane wave propagation in the layers. Two models are used where the sample is: i) excited by a source at infinity (excitation by source at infinity (ESI)); ii) excited by a local source. In the experiments we are modeling this source consists of the inelastic tunneling electrons from a scanning tunneling microscope (STM). In our modeling this source is replaced by a vertical oscillating dipole. Using these two models one calculates the reflected (reflectance) and the transmitted (transmittance) flux from a source at infinity and the transmitted flux of a local source. Surface plasmon polariton (SPP) and wave guide (WG) modes may be identified in the reflectance, transmittance and transmitted flux. In a particular wavelength domain the SPP and WG repel each other giving rise to an avoided crossing. The choice of the gold (Au) and silica (SiO₂) thicknesses of the six-layer stack is guided by two requirements: high amplitude of the observable and wide wavelength dependence of the in-plane wave vector. We also study the influence of the gold and silica thicknesses on the observables. We find that the observables are significant for dAu[10, 90 nm] for the three and dAu[10, 50 nm] for six layer stacks and this predictive study guided the choice of the experimental sample thicknesses. The wave guide mode appears for dSiO₂ >190 nm. The electric field as a function of the penetration coordinate z is calculated in order to characterize the location of the field in the stack and to assign the nature of the modes. We observe that for the SPP the electric field is confined at the Au-air interface whereas, the electric fields corresponding to the WG mode are confined inside SiO₂ layer. Our calculations presented in this work are in good agreement with the experimental measurements performed in our group

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Sarrazin, Michael. "Etude de propriétés optiques liées à la transmission de cristaux photoniques bidimensionnels." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002972.

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Abstract:

Le travail présenté ici repose sur l'étude de cristaux photoniques bidimensionnels et sur la mise en place des outils théoriques correspondants. La spécificité de notre travail repose sur deux aspects. Premièrement, nous avons eu recours à un programme général d'étude de multicouches, éventuellement rugueuses ou percées de trous, reposant sur une méthode de modes couplés et l'utilisation du formalisme de la matrice S. A partir de ce programme, nous avons cherché à obtenir un certain nombre de paramètres pertinents dans l'étude des systèmes optiques. Ces paramètres correspondent au calcul des coefficients de transmission et réflexion, dont on peut déduire les pertes en énergie. De plus, nous avons développé le calcul de cartes du champ proche et du champ dans le volume du système étudié, avec la possibilité, dans le cadre d'un problème de diffraction, de sélectionner certains ordres et certaines polarisations particulières. On peut y ajouter également la détermination, par l'étude directe des propriétés de la matrice S (entre autre de ses pôles), des modes propres du système étudié. Deuxièmement, le début de ce travail a coïncidé avec la publication en 1998 de résultats concernant l'étude expérimentale de cristaux photoniques bidimensionnels constitués d'une couche métallique percée de trous sublongueurs d'onde répartis selon un réseau à deux dimensions et déposée sur un substrat diélectrique. Aussi, nous avons tourné l'essentiel de notre travail vers l'analyse de ces expériences. Nous avons montré que, dans le cadre de ces expériences, la notion de modes propres associés à un système donné revêt un intérêt crucial. Plus particulièrement, nous avons soulevé l'importance de l'analyse des anomalies de Wood résonantes dans l'interprétation de ces expériences.

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Chu, Audrey. "Couplage lumière-matière au sein de détecteurs infrarouges à base de nanocristaux colloïdaux." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS082.

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Abstract:

Les nanocristaux colloïdaux sont des nanoparticules dont la croissance se fait en solution. Lorsque la taille de ceux-ci est suffisamment faible, des effets de confinement quantique apparaissent et leurs propriétés optiques deviennent ajustables avec leur taille. Ces nanocristaux sont en particulier utilisés pour leur luminescence dans le visible mais peuvent aussi être utilisés pour réaliser de la photodétection dans la gamme infrarouge. Les nanocristaux de HgTe et PbS présentent des propriétés d’absorption dans l’infrarouge. Le mécanisme de transport au sein d’un film de nanocristaux induit leur utilisation sous forme de couches minces, réduisant l’absorption et conduisant à des performances modestes. L’objectif de mon doctorat est d’augmenter le couplage lumière-matière au sein de film de nanocristaux afin d’augmenter l’absorption et donc la réponse. En particulier je démontrerai la possibilité de nanostructurer les électrodes afin d’induire des résonances de modes guidés pour des films de nanocristaux. L’utilisation de ces nanoélectrodes induit une augmentation de la réponse de deux à trois ordres de grandeur grâce à une augmentation de l’absorption et du gain photoconducteur. L’utilisation de telles résonances est une méthode versatile puisqu’elle peut être appliquée à différents matériaux, à différentes longueurs d’onde et pour différentes géométries. Enfin dans une dernière partie je présenterai un dispositif permettant d’exalter les propriétés de transport au sein d’un film de nanocristaux. Ce dispositif atteint une détectivité de 1012 Jones à 2.5 µm, 1 V et à 200 K, ce qui est comparable avec des détecteurs conventionnels
Colloidal nanocrystals are nanoparticles grown in solution. When their dimension is reduced below the Bohr radius, quantum confinement appears: optical properties depend on the size of the crystal. These nanocrystals are currently used for their visible emission properties but can also be applied for infrared photodetection. Mercury and lead chalcogenide (and in particular HgTe and PbS) absorb in the infrared. The hopping transport associated with nanocrystal array induced the use of thin film. The absorption of such film remains low and so does their performance. My work consists in induce light-matter coupling within a nanocrystal array in order to boost the absorption and the responsivity. Using nanostructured electrodes, it is possible to induce guided mode resonances within nanocrystal thin films. The responsivity of such devices presents an increase of a factor 102 – 103 compared to a film on conventional electrodes due to an enlargement of the absorption and the photoconductive gain both. This method is versatile and can be used for different materials, at different wavelengths and for different device geometries. In a last part, I will show a device that improve transport properties in a nanocrystal film. This device has a detectivity of 1012 Jones at 2.5 µm, 1 V and 200 K, which is comparable with commercial detectors

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Perségol, Dominique. "Réalisation d'un modulateur électro-optique utilisant l'excitation résonnante des modes guidés." Grenoble INPG, 1988. http://www.theses.fr/1988INPG0022.

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Abstract:

On presente l'etude d'un nouveau type de modulateur electrooptique permettant la modulation directe de l'intensite d'une onde optique. La modulation est obtenue par variation des conditions de couplage lors de l'excitation d'un mode guide dans une structure planaire dans le cas d'un couplage par prisme. On propose un modele theorique ainsi que des techniques de caracterisation experimentales permettant de calculer les parametres optiques et electriques de la structure. Cette technique permet de calculer aussi les valeurs des coefficients electrooptiques de materiaux deposes en couches minces

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Sauvage-Vincent, Jean. "Les modes de plasmon sur film métallique ondulé, appliqués aux documents de sécurité." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01068070.

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Abstract:

La présente thèse se propose de résoudre les problématiques de facilités de contrôle optique d'un document de sécurité pourvu d'un hologramme par l'application d'une structure optique complexe mettant en œuvre les modes de plasmons de surface. Dans une partie dédiée nous démontrerons l'adaptation de la transmission extraordinaire plasmonique à travers une couche métallique continue ; un concept de sécurité sera aussi présenté permettant l'observation et l'authentification de l'effet transmissif. Dans une autre partie nous présentons un effet de réflexion plasmonique extraordinaire. En lieu et place des phénomènes classiques d'absorption sur une couche métallique épaisse, nous présentons un phénomène que nous avons nommé balance énergétique à médiation plasmonique. Cet effet est bien évidemment mis en évidence à travers un concept final adapté au domaine de l'optique de sécurité

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Gacemi, Djamal Eddine. "Étude expérimentale et simulation des modes électromagnétiques se propageant sur des guides d’ondes métalliques de petites dimensions aux fréquences THz." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112413.

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Abstract:

Focaliser l’énergie optique en un petit spot de diamètre beaucoup plus petit que la limite de diffraction a longtemps été un sujet très intéressant en photonique. Dans le domaine Térahertz (avec une longueur d’onde de l’ordre de 300 µm) ce défi est particulièrement important pour répondre à l’intérêt croissant de l’imagerie haute résolution et de la spectroscopie des matériaux d’une taille inférieure à l’échelle submillimétrique de la longueur d’onde en espace libre. Dans ma thèse, j’ai étudié le confinement des ondes de surface aux fréquences THz sur des structures métalliques de dimensions sous longueur d’onde. J’ai expérimentalement mesuré le confinement du champ électrique et calculé la relation de dispersion du mode de surface sur une structure métallique déposée sur un substrat diélectrique de faible permittivité. Ces mesures sont obtenues à l’aide d’un banc de mesures THz guidé, développé pendant ma thèse. La mesure est faite en champ proche par une sonde électro-optique micrométrique, librement positionnable. Ces résultats expérimentaux sont complétés par des simulations numériques, obtenues par le logiciel de simulation par éléments finis, Comsol Multiphysics. Les résultats expérimentaux montrent un confinement de λ/20 du mode EM de surface sur une ligne métallique rectangulaire de petites dimensions
Focusing optical energy into a small spot diameter much smaller than the diffraction limit has long been a very interesting topic in photonics. In Terahertz (with a wavelength of about 300 microns) this challenge is particularly important to meet the growing interest in high-resolution imaging and spectroscopy of materials whose size is smaller than the wavelength in free space. In my thesis, I studied the confinement of surface waves at THz frequencies on metal structures with sub-wavelength dimensions . I experimentally measured the confinement of the electric field and calculated the dispersion relation of the surface mode on a metal structure deposited on a low permittivity dielectric substrate. These measurements are obtained using a guided-wave time domain spectroscopy set-up, developed during my PhD. The measurement is made by a near-field freely positionable electro-optical probe. These experimental results are supplemented by numerical simulations obtained by finite element analysis software Comsol Multiphysics. The experimental results show a confinement of λ/20 of the EM surface mode on a sub-wavelength dimension rectangular metal wire

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Chorfi, Lahcène. "Etude mathématique et numérique des modes guidés dans un milieu élastique à symétrie de révolution." Aix-Marseille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992AIX11034.

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Abstract:

Cette these est consacree a l'etude de la propagation d'ondes guidees dans un milieu heterogene a symetrie de revolution. Ce probleme est ramene a l'etude spectrale d'une suite d'operateurs, auto-adjoints. Dans la premiere partie on caracterise le spectre de ces operateurs. A l'aide du principe de min-max, on analyse les proprietes des courbes de dispersion (regularite, dependance continue en fonction des parametres du modele). Nous donnons des estimations sur les seuils et nous les caracterisons par une equation variationnelle. Dans la deuxieme partie, nous proposons une methode numerique, basee sur les elements finis localises, permettant de calculer les modes guides et leurs seuils. Des resultats de convergence y sont etablis, puis valides par comparaison avec un probleme modele

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Arlot, Pierrick. "Etude de la faisabilité d'un dispositif bistable optique utilisant l'excitation résonnante de modes guidés non linéaires." Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0078.

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Abstract:

Grace a un coupleur a prisme, l'excitation resonnante d'ondes electromagnetiques qui peuvent se propager dans un guide d'onde non lineaire conduit a un phenomene de bistabilite optique. Les conditions de l'existence d'un tel cycle sont ennoncees. Mise au point d'un dispositif experimental pour comparer la theorie a la pratique, base sur un guide d'ondes planaire realise par la technique de l'echange ionique. On utilise le cristal liquide mbba en phase nematique comme materiau non lineaire

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Zaker, Ashkan. "Impact de la présence du gradient thermique sur la propagation d'onde dans les milieux guidés." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30197.

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Abstract:

Les résonances de la ligne d'admission du moteur peuvent être utilisées pour améliorer son efficacité volumétrique et réduire les émissions de polluants. Dans les moteurs suralimentés, l'utilisation de refroidisseurs liquide-air (WCAC) génère un fort gradient thermique dans la ligne d'admission. Pour faire le premier pas dans l'analyse de l'impact de ce gradient thermique sur les résonances de la ligne d'admission, nous considérons l'impédance d'entrée d'un tube étroit de diamètre 1.6 mm avec un créneau de température. Tout d'abord, l'impédance d'entrée est calculée théoriquement et comparée aux résultats numériques à l'aide du logiciel ACTRAN. Cette analyse a également été effectuée en présence d'un écoulement laminaire à faible nombre de Mach de 0.02 M. Les simulations numériques fournissent une compréhension préliminaire de la signification des résonances causées par le changement de température et des paramètres importants. Ensuite, l'impédance d'entrée d'un tube étroit avec plusieurs créneaux de température est mesurée à l'aide de la méthode TMTC. Pour ce faire, une analyse rapide de l'importance du choix de la calibration est effectuée sur le tube étroit. En utilisant les calibrations non-résonantes, le banc d'essai est calibré et les mesures d'impédance sont effectuées avec différents créneaux de température. De plus, les mesures sont effectuées avec un écoulement moyen allant jusqu'à 0.03 M et son impact est discuté en présence d'un créneau de température
The engine's intake line resonances can be used to improve its volumetric efficiency and reduce the emissions of pollutants. In supercharged engines, the use of compact liquid-to-air coolers (WCAC) generates a strong thermal gradient in the intake line. To take the first step in the analysis of the impact of this thermal gradient on the intake line resonances, the input impedance of a narrow pipe of diameter 1.6 mm with a strong non-uniform thermal profile is considered. First, the input impedance is calculated theoretically and compared with numerical results using ACTRAN software. This analysis was also done in the presence of a low-Mach number laminar flow of 0.02 M. The numerical simulations provide a preliminary understanding of the significance of the resonances caused by non-uniform thermal profiles and the important parameters. Then, the input impedance of multiple non-uniform thermal profiles is measured using TMTC method. To do so, a brief analysis of the importance of calibration load selection is done on the narrow pipe. Using non-resonant loads, the test bench is calibrated and impedance measurements are done with different thermal profiles. Besides, the measurements are done with a mean flow of up to 0.03 M and its impact is discussed in the presence of a non-uniform thermal profile

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Bierret, Antoine. "Composants nanostructurés pour le filtrage spectral à l’échelle du pixel dans le domaine infrarouge." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLX085/document.

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Abstract:

L'analyse spectrale d'une scène infrarouge permet une meilleure identification des objets la composant. Il est possible d'obtenir du filtrage spectral grâce à des résonances optiques au sein de nanostructures. Cette thèse traite de l'utilisation de structures à réseau sub-longueur d'onde pour obtenir des filtres spectraux à l'échelle d'un pixel de détection. Je me suis concentré sur l'étude de filtres à résonance de mode guidé, constitué d'un réseau de couplage associé à une couche mince diélectrique, qui nécessite typiquement de grandes surfaces pour fonctionner. J'ai mené une étude numérique du comportement spectral et angulaire de ces structures et j'ai envisagé deux possibilités pour obtenir un filtrage sur de petites dimensions: l'utilisation d'une cavité résonante dans le guide d'onde à l'aide de miroirs latéraux et l'utilisation de réseaux métalliques.L'analyse numérique de la réponse optique des structures à réseau métallique montre qu'il est possible d'obtenir une extension spatiale limitée du champ électromagnétique dans le guide d'onde à la résonance. Grâce à cette faible extension, j'ai pu étudier numériquement des filtres à résonance de mode guidé foisonnants sur des longueurs aussi faibles que 30 µm. J'ai aussi pu établir un processus de fabrication en salle blanche puis caractériser des filtres de la taille d'un pixel de détection infrarouge.Finalement, j'ai étudié la possibilité de fabriquer des mosaïques de filtres à résonance de mode guidé pour le filtrage spectral à proximité d'un détecteur plan focal. J'ai pu démontrer que les dimensions, les transmissions résonantes et les tolérances angulaires de ces filtres les rendent compatibles avec une telle utilisation. J'ai alors pu montrer un exemple d'architecture simple de caméra multi-spectrale infrarouge mettant en jeu une mosaïque de filtres à résonance de mode guidé
Spectral analysis of an infrared scene allows for a better identification of its components. Nanotechnologies offer new opportunities to achieve spectral filtering thanks to optical resonances. In this thesis, I use sub-wavelength gratings to achieve spectral filtering on areas as small as a pixel. I focused on the study of guided-mode resonance filters, made of a coupling grating and a thin dielectric layer acting as a waveguide. This structure typically needs large surfaces to filter infrared light. However, I proposed two possible modifications of this structure: either using a resonant cavity or using metallic gratings.Numerical analysis of the optical response of structures with a metallic grating showed that the spatial extension of the electromagnetic field is limited at the resonant wavelength. Thanks to this short extension, I is possible to achieve filtering with only 30 µm-long guided-mode resonance filters. I also fabricated and characterized those pixel-sized filters.Finally, I studied mosaics of small guided-mode resonance filters. I showed that the dimensions, the resonant transmissions and the angular acceptance of those mosaics are compatible with using them inside multi-spectral cameras. I also showed a sample architecture for an infrared multispectral-camera using a mosaics of guided-mode resonance filters

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Dossou, Michel. "Les modes de résonance acoustique dans les fibres optiques microstructurées - Applications aux capteurs répartis." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00614250.

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Abstract:

Ce travail de thèse rassemble nos résultats d'étude sur l'utilisation des modes de résonance acoustique pour réaliser des capteurs répartis à base des fibres à cristaux photoniques (Photonic Crystal Fibres : PCF). Tout d'abord, nous avons démontré qu'à l'heure actuelle, il est difficile voire impossible de mesurer en rétrodiffusion les modes acoustiques transverses dans une fibre optique. Ces modes dont la fréquence est inférieure à 2 GHz, ont été mesurés dans une boucle non linéaire sur une PCF, une fibre conventionnelle et une fibre à dispersion décalée. Les différents spectres montrent une dépendance à la structure transverse des fibres. Ensuite, nous avons mis au point un réflectomètre Brillouin (Brillouin Optical Time Domain Reflectometer : BOTDR) permettant de suivre en temps réel le spectre Brillouin le long d'une fibre avec une résolution spatiale de l'ordre d'une dizaine de mètres. Il est particulièrement capable de discriminer différents modes présents dans le spectre Brillouin. La comparaison des spectrogrammes obtenus sur différentes structures transverses de fibres, confirme que l'existence de multipics Brillouin dans les PCF est liée au très petit coeur (dont le diamètre est de l'ordre de la longueur d'onde de mesure) de la fibre. Enfin, toujours dans l'optique de mieux observer le spectre Brillouin réparti, nous avons développé un outil d'analyse Brillouin vectorielle permettant de cartographier avec précision les modes Brillouin hybrides grâce à la complémentarité du spectrogramme de phase. Les mesures réalisées sur une PCF dont le diamètre varie linéairement de 3,5 μm à 2,6 μm montrent un second mode Brillouin dont la fréquence varie à raison de -118,2 MHz/ μm.

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Garnaud, Xavier. "Modes, transient dynamics and forced response of circular jets." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2012. https://theses.hal.science/tel-00740133/document.

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Abstract:

La stabilité linéaire des jets axisymétriques est étudiée dans un contexte global, c'est à dire en prenant en compte sans approximation la géométrie et le non-parallélisme de l'écoulement. Afin de caractériser le "mode préféré" du jet observé expérimentalement et numériquement, différentes analyses ont été mises en oeuvre. Une conjecture étant que ces structures à une résonance entre des perturbations extérieures et le mode propre le moins atténué, une analyse modale de l'écoulement a tout d'abord été effectuée. Cette étude a demandé la mise au point d'une méthode numérique spécifique pour pouvoir traiter les écoulements compressibles de manière efficace. Cependant, les résultats ont montré qu'une représentation modale n'est pas adaptée pour décrire la dynamique des écoulements stable dominés par l'advection. Des modèles simplifiés permettant de mieux comprendre les limites de cette approche sont présentés. Cette dynamique peut cependant être caractérisée par le calcul des perturbations optimales et du forçage harmonique optimal. Cette dernière approche reproduit de manière robuste les observations expérimentales concernant la fréquence et la structure spatiale du "mode préféré". La structure de ce paquet d'onde global est interprétée comme provenant de la coopération entre différentes familles de modes locaux. L'analyse présentée dans cette thèse montre que le "mode préféré" du jet ne vient pas de la résonance d'un mode propre, mais qu'il s'agit en fait d'une pseudo-résonance
The linear stability of axisymmetric jets is studied in a global frame- work, such that the geometry and the non-parallelism of the base flow are fully accounted for. In order to characterize the "preferred mode" of the jet, which is consistently observed in experiments and numerical simulations, different types of analyses are carried out. As a well-known conjecture ascribes the existence of this "preferred mode" to a resonance between external noise and the least-stable eigenmode, a modal study is first performed. This analysis prompted the development of a new numerical method allowing an efficient treatment of compressible flows; however, the results indicate that a modal representation is not well-suited for a description of the dynamics of convection-dominated stable flows. Studies of simplified model problems are presented that underpin this conclusion. Instead, the instability dynamics of such flows are characterized in a consistent manner in terms of optimal initial perturbations and optimal harmonic forcing. The latter approach robustly reproduces experimental observations with regard to the frequency and the spatial structure of the jet "preferred mode". Furthermore, the results allow an interpretation of this global wavepacket structure as a cooperation of different families of local instability modes. The present analysis demonstrates that the "preferred mode" does not arise from resonance with an eigenmode, but rather is to be interpreted as a pseudo-resonance

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Lourenco, de Oliveira Philippe. "Conception de solutions technologiques et d’outils pour le traitement d’organes par ultrasons focalisés guidés par IRM." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13963/document.

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Abstract:

Le traitement par ultrasons focalisés (HIFU) associé au contrôle par l’Imagerie de Résonance Magnétique (IRM) est une méthode prometteuse pour les thermothérapies de type non invasive sur patient en respiration libre. Une solution technologique pour l’amélioration du transfert de puissance électrique vers le transducteur ultrason autour d’un système d’adaptation d’impédance ajustable a été réalisée. Un chapitre a été consacré à la caractérisation des transducteurs par la mesure et simulation du champ acoustique spatial. Les deux derniers chapitres, concernent le développement d’outils logiciels autour de l’IRM. Une méthode de caractérisation des paramètres thermiques des tissus chauffés, utile pour une qualité d’asservissement de température optimale, a été développée. Enfin, une étude de faisabilité a été menée sur le couplage des mesures de déplacements rapides par ultrasons avec les mesures robustes fournies par IRM, ceci pour un meilleur suivi du mouvement des organes mobiles
Treatment with Focused Ultrasound (HIFU) combined with Magnetic Resonance Imaging (MRI) control is a promising method for xxx thermotherapy on patient free breathing. A technological solution for improving the transfer of electrical power to the ultrasonic transducer around a adjustable impedance matching system has been achieved. A chapter was devoted to the characterization of transducers acoustic field by measure and simulation. The last two chapters concern the development of software tools around the MRI. A method to determinate the thermal parameters of tissues heated, useful to compute an optimal temperature control was developed. Finally, a feasibility study has been conducted on the combination of fast ultrasound motion estimation with robust MRI motion estimation, this to improve the quality of the motion tracking

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Rakoto, Virgile. "Inversion des signaux ionosphériques des Tsunamis par la méthode des modes propres." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCC176/document.

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Abstract:

Les séismes de grande magnitude (MW > 7) et les tsunamis associés induisent des perturbations qui peuvent être détectées dans l’atmosphère et l’ionosphère à partir des mesures TEC (contenu total en électron). Dans cette thèse, J’étudie la possibilité d’utiliser ce signal ionosphérique afin de compléter le système de surveillance et d’alerte aux tsunamis. Ainsi, j’étudie le couplage entre la Terre solide, l’océan, l’atmosphère. Je démontre en particulier que seule la fréquence à 1.5 mHz entre les modes de tsunami et les modes de gravité atmosphériques peut être détectée via l’ionosphère et met en évidence que l’efficacité du couplage océan/atmosphère est sensible à la profondeur de l’océan et l’heure locale. Ces développements ont permis de réaliser la modélisation complète de la signature ionosphérique de 3 tsunamis d’amplitude 2, 3 et 60 cm en plein océan : respectivement le tsunami d’Haida Gwaii en 2012 et le tsunami des Kouriles en 2006 en champ lointain et le tsunami de Tohoku 2011 en champ plus proche. Enfin, nous avons démontré que l’amplitude crête à crête de la hauteur du tsunami inversée reconstruit avec moins de 20 % d’erreur l’amplitude mesurée par une bouée DART dans ces trois cas
Large earthquake (MW > 7) and tsunamis are known to induce perturbations which can be detected in the atmosphere and ionosphere using total electron content (TEC) measurements. In this thesis, I first investigated on the possibility of using these ionospheric signals in order to complete the tsunami monitoring and warning system. Thus, I study the coupling between the solid Earth, the ocean, the atmosphere. I demonstrate that only the resonance at 1.5 mHz between the tsunami modes and the atmospheric gravity modes can be detected through ionosphere and highlight the fact that the efficiency of the coupling ocean/atmosphere is sensitive to ocean depth and local time. These developments enables the complete modelling of the ionospheric signature of 3 tsunami with an amplitude of 2, 3 and 60cm in deep ocean: the 2012 Haida Gwaii and the 2006 Kuril tsunami in far field and the 2011 Tohoku tsunami in closer field respectively. Finally, we demonstrated that the peak-to- peak amplitude of the height of the inverted tsunami reconstructs with less than 20% error the amplitude measured by a DART buoy in these three cases

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Schiavoni, Michèle. "Dynamique des atomes dans un réseau optique dissipatif : modes de propagation, résonance stochastique, diffusion dirigée." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2003. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00003129.

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Poujet, Yannick. "Transmission exaltée à travers des tamis à photons à ouvertures annulaires nanométriques : simulations et caractérisation." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00373714.

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Abstract:

Depuis quelques années, la communauté scientifique internationale s'intéresse fortement aux transmissions exaltées de la lumière à travers des films métalliques nanostructurés (ou « tamis à photons ») dans le domaine du visible et de l'infra-rouge. Ces tamis à photons offrent en effet de nombreuses applications dans le domaine de la nanophotonique (microscopie, fluorescence, SERS, génération de second harmonique, lithographie, filtrage, modulation...). Dans ce travail de thèse, nous proposons d'utiliser comme nano-structure une matrice d'ouvertures annulaires percées dans un film opaque d'or ou d'argent. Ce type de cavités coaxiales rend possible l'excitation d'un mode guidé qui permet d'atteindre des transmissions nettement supérieures (90%) à celles obtenues par des tamis à photons basés sur des résonances plasmons. L'étude théorique utilise une méthode numérique basée sur les différences finies dans le domaine temporel pour résoudre les équations de Maxwell. L'influence des paramètres géométriques (diamètre intérieur et extérieur des ouvertures, période de la matrice, épaisseur du film métallique) et de la nature du métal est ainsi étudiée de façon à optimiser la configuration et d'obtenir une forte transmission dans le domaine du visible. Une cartographie du champ à l'intérieur des cavités ainsi qu'à la surface du métal est également calculée afin de caractériser l'exaltation du champ à l'intérieur des cavités et de déterminer la nature du mode guidé. Ce travail théorique s'appuie sur des caractérisations expérimentales effectuées en champ proche et en champ lointain. L'étude en champ proche a permis de cartographier le champ électrique au voisinage immédiat des ouvertures annulaires : la structure expérimentale met en évidence le rôle fondamental du mode TE11 dans l'exaltation de la transmission. Parallèlement, des spectres expérimentaux obtenus en champ lointain confirment, pour un film d'argent, une transmission d'environ 90% en parfait accord avec les prévisions théoriques. Ce résultat constitue, à notre connaissance, une première mondiale et offre de nombreuses perspectives quant aux applications possibles de tels tamis à photons à ouvertures annulaires.

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Poujet, Y. "Transmission exaltée à travers des tamis à photons à ouvertures annulaires nanométriques : simulation et caractérisation." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00293093.

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Abstract:

La communauté scientifique internationale s'intéresse fortement aux transmissions exaltées de la lumière à travers des films métalliques nano-structurés ou tamis à photons. Ces structures offrent de nombreuses applications dans le domaine de la nanophotonique. Nous proposons d'utiliser comme nano-structure une matrice d'ouvertures annulaires percées dans un film opaque d'or ou d'argent. Ces cavités coaxiales rendent possible l'excitation d'un mode guidé permettant d'atteindre des transmissions supérieures à celles obtenues par des tamis à photons basés sur des résonances plasmons.
L'étude théorique utilise une méthode numérique basée sur les différences finies dans le domaine temporel pour résoudre les équations de Maxwell. L'influence des paramètres géométriques et de la nature du métal est étudiée de façon à obtenir une forte transmission dans le domaine du visible. Une cartographie du champ à l'intérieur des cavités et à la surface est calculée pour caractériser l'exaltation du champ et déterminer la nature du mode guidé.
Ce travail théorique s'appuie sur des caractérisations expérimentales effectuées en champ proche et en champ lointain. L'étude en champ proche a permis de cartographier le champ électrique au voisinage immédiat des ouvertures annulaires : la structure expérimentale met en évidence le rôle fondamental du mode TE11 dans l'exaltation de la transmission. Des spectres expérimentaux obtenus en champ lointain confirment, pour un film d'argent, une transmission d'environ 90 % en parfait accord avec les prévisions théoriques. Ce résultat constitue, à notre connaissance, une première mondiale.

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Pousset, Thierry. "Possibilités d'alimentation des décharges haute pression par des alimentations à résonance. Comparaison avec d'autres modes d'alimentation." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30070.

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Abstract:

Ce travail concerne l'alimentation, l'etude experimentale et la modelisation d'une lampe a decharge mercure haute pression 1300 watts destinee a la production de rayonnement uv. Un onduleur de tension a resonance 50 khz a ete realise en collaboration avec une entreprise le cirtem et dans le cadre d'un projet europeen (avicenna 54). Apres avoir valide electriquement le fonctionnement du couplage de cette alimentation avec la lampe, nous avons effectue des mesures de flux spectrique energetique ainsi que des mesures de luminances totale et spectrique. En comparant ces mesures avec celles obtenues en alimentant la lampe par un generateur de tension sinusoidale 50 hz et un ballast selfique en serie, et un commutateur de courant (1 khz, 10 khz et 12. 5 khz), nous avons pu evaluer l'influence de notre alimentation a resonance sur le fonctionnement de la decharge. Enfin, les resultats de simulation obtenus en couplant un modele de lampe a decharge mercure haute pression (realise au laboratoire) avec un logiciel de circuit nous a permis de valider le modele du systeme alimentation-lampe du point de vue electrique et physique

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Paquet, Alex. "Biodétection au moyen des modes de galerie de microsphères fluorescentes." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28672/28672.pdf.

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De, Martino Antonello. "Étude théorique et expérimentale des niveaux vibrationnels excités du méthane." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112231.

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Abstract:

Dans sa partie théorique, cette thèse présente une description des vibrations d’élongation du méthane en termes de mode locaux fortement anharmoniques couplés par des termes quadratiques traités perturbativement. Cette approche a permis d’interpréter le spectre d’absorption à basse résolution dans un domaine très vaste (de 3µm au visible) et de calculer la position des nombreux niveaux d’élongation inactifs en IR, dont la plupart sont totalement inconnus expérimentalement. Nous avons vérifié expérimentalement les prédictions théoriques concernant les niveaux 2v3 et 3v3 par la technique de la double résonance infrarouge, en utilisant les niveaux v3 et (2v3, F2) comme états intermédiaires. Pour interpréter les résultats obtenus, nous avons calculé les intensités vibrorotationnelles pour tous les types possibles de bandes d’une molécule tétraédrique, lorsque l’anharmonicité est nettement plus importante que l’interaction de Coriolis, ce qui est le cas ici. Quatre composantes inconnues jusqu’à présent de 2v3 et 3v3 ont été localisées. L’une d’entre elles, la (3v3, F2) à 8907 cm-1, donne naissance à une fortement perturbée, dont nous avons identifié pour la première fois une série de raies. Comme pour les états déjà connus par spectroscopie IR, l’écart entre les énergies expérimentales et théoriques de ces quatre niveaux est de l’ordre de quelques cm-1
The first part of this thesis is devoted to a theoretical description of CH-stretching vibrations of methane as highly anharmonic local modes. Their approach provided an interpretation of the low-resolution absorption spectrum of methane in a very broad frequency range (from 3µm to the visible). Also, we calculated the energies of the numerous IR-inactive states, most of which are completely unknown experimentally. Then, the accuracies of predictions concerning 2v3 and 3v3 levels were checked experimentally by using the infrared double resonance technique. V3 and (2v3, F2) were the intermediate states. In order to assign the observed lines, we calculated vibration-rotation intensities for all possible types of bands for a tetra-hedral molecule and when anhamonicity overcomes Coriolis interactions, as it is the case for CH4. Four previously unknown components of 2v3 and 3v3 were localized. One of them, the (3v3, F2) level at 8907 cm-1, gives rise to highly perturbed IR band, of which we assigned for the first time a series of lines. The experimental energies of these four levels agree with the predicted values to within a few cm-1, as it was already the case for previously known stretching excited states

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Patural, Laëtitia. "Modes d’action des éthers de cellulose sur la retention d’eau des mortiers à l’état frais." Thesis, Saint-Etienne, EMSE, 2011. http://www.theses.fr/2011EMSE0605/document.

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Abstract:

Les éthers de cellulose (EC) sont des adjuvants couramment introduits dans les mortiers pour améliorer leurs propriétés. Malgré le retard d’hydratation du ciment engendré par ces polysaccharides, ils sont capables d’améliorer la maniabilité et la rétention d’eau des matériaux cimentaires.Cette étude a été initiée afin d’accroître les connaissances sur l’effet des EC sur la rétention d’eau des mortiers à l’état frais. L’objectif est double : identifier les paramètres physico-chimiques jouant un rôle clé et clarifier les mécanismes d’action de dérivés cellulosiques dans les matériaux cimentaires.Pour ce faire, grâce à un large panel d’EC, l’influence des paramètres structuraux des molécules a été élucidée. Les résultats ont démontré que la masse moléculaire était un paramètre primordial alors que les degrés de substitution des groupements greffés sur la molécule ont un impact négligeable sur la rétention d’eau des mortiers. Pour comprendre les mécanismes d’action des EC dans les phénomènes de rétention d’eau, deux pistes ont été explorées. La première a consisté à savoir s’il existait une relation entre le comportement rhéologique des mortiers et leur capacité à retenir l’eau lors d’un contact avec un substrat. L’étude rhéologique a montré que les EC sont des agents viscosants et que pour des EC ayant des degrés de substitution identiques, la viscosité et la rétention d’eau du mortier semblent aller de paire. Cependant, cette relation n’est pas aussi simple. En effet, des propriétés de rétention d’eau différentes ont été mesurées pour des mortiers ayant des consistances voisines. La capacité des mortiers à retenir l’eau ne peut donc pas être déterminée uniquement à partir de son comportement rhéologique. Par ailleurs, d’autres molécules telles que les dérivés de l’amidon, ont mis en évidence une évolution opposée de la rétention d’eau avec les propriétés rhéologiques. Ainsi, la consistance d’un mortier ne peut pas à elle seule expliquer les phénomènes de rétention d’eau des mortiers adjuvantés avec les éthers de cellulose.La seconde hypothèse souvent avancée pour expliquer les propriétés de rétention d’eau est que les dérivés cellulosiques forment une barrière de diffusion à l’eau dans le mortier. La capacité des polymères à former des films a été étudiée à l’aide de deux techniques de résonance magnétique nucléaire (RMN) : la RMN à gradients de champ et la relaxométrie RMN. A l’aide de ces deux techniques, il a été montré que les EC n’ont aucun effet sur le coefficient de diffusion de l’eau dans le volume et à la surface des solides. Une étude temporelle menée par relaxométrie a mis en avant l’importance de la quantité d’eau piégée transitoirement à la surface des solides
Cellulose ethers (CE) are commonly used as additives to improve the quality of cement-based materials. As admixtures, they improve the properties of mortars such as workability, open time and water retention. This study is devoted to improve the knowledge on the influence of cellulose ethers on the freshly-mixed mortars water retention. The aims of this thesis are to identify they key structural parameters of the CE which influence the water retention and to clarify the water retention mechanisms of CE in freshly mixed mortars.In this frame, the influence of cellulose ethers molecular parameters was explored. The results demonstrated that molecular weight is the key parameter concerning the water retention capacity of mortars. On the contrary, the substitution degrees seem to have a lower impact on this property. To understand water retention mechanisms, two ways were investigated. The first hypothesis is that there is a relationship between the rheological behavior of mortars and their ability to retain water upon contact with a substrate. The rheological study showed that CE are viscosity modifiers. Moreover, for CE with the same substitution parameters, mortar’s viscosity and its water retention seem to go hand in hand. However, this relationship is not so simple. Indeed, the water retention properties were measured for different mortars with close consistencies. This comparison demonstrated that the ability of mortars to retain water cannot be determined from its rheological behavior. In addition, other molecules such as starch derivatives, showed an opposite trend: the higher the consistency, the lower the water retention. Thus, mortar’s consistency is not the only parameter which can explain water retention capacities of CE-admixed mortars.The second hypothesis proposed to explain water retention properties is that cellulose derivatives form a diffusion barrier to water into the fresh mortar, because CE used to form film. The ability of polymers to reduce water mobility was investigated using two techniques of nuclear magnetic resonance (NMR): NMR field gradient and relaxometry NMR. Using these two techniques, it was shown that the EC have no effect on the diffusion coefficient of water in the volume and surface of solids. A study conducted by relaxometry NMR highlighted the importance of the amount of water trapped temporarily at the surface of solids

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Garnaud, Xavier. "Modes, dynamique transitoire et réponse forcée dans les jets circulaires." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00740133.

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Abstract:

La stabilité linéaire des jets axisymétriques est étudiée dans un contexte global, c'est à dire en prenant en compte sans approximation la géométrie et le non-parallélisme de l'écoulement. Afin de caractériser le "mode préféré" du jet observé expérimentalement et numériquement, différentes analyses ont été mises en oeuvre. Une conjecture étant que ces structures à une résonance entre des perturbations extérieures et le mode propre le moins atténué, une analyse modale de l'écoulement a tout d'abord été effectuée. Cette étude a demandé la mise au point d'une méthode numérique spécifique pour pouvoir traiter les écoulements compressibles de manière efficace. Cependant, les résultats ont montré qu'une représentation modale n'est pas adaptée pour décrire la dynamique des écoulements stable dominés par l'advection. Des modèles simplifiés permettant de mieux comprendre les limites de cette approche sont présentés. Cette dynamique peut cependant être caractérisée par le calcul des perturbations optimales et du forçage harmonique optimal. Cette dernière approche reproduit de manière robuste les observations expérimentales concernant la fréquence et la structure spatiale du "mode préféré". La structure de ce paquet d'onde global est interprétée comme provenant de la coopération entre différentes familles de modes locaux. L'analyse présentée dans cette thèse montre que le "mode préféré" du jet ne vient pas de la résonance d'un mode propre, mais qu'il s'agit en fait d'une pseudo-résonance.

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Lefier, Yannick. "Etudes du couplage spin-orbite en nano-photonique. applications à l'excitation unidirectionnelle de modes plasmoniques guidés et à la génération d'opto-aimants nanométriques contrôlables par l'état de polarisation de la lumière." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2065/document.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la manipulation du moment angulaire de la lumière à l'échelle sub-micronique. Le moment angulaire total de la lumière est composé d'une partie de spin, relié au degré de liberté de polarisation circulaire de la lumière, et d'une partie orbitale, relié au degré de libertés spatiaux de la lumière que sont sa direction de propagation (locale et globale) et sa distribution spatiale d'intensité. Le couplage spin-orbite existant entre ces deux contributions permet alors de manipuler les degrés de libertés spatiaux de la lumière par un simple contrôle de son état de polarisation circulaire. Dans cette thèse, nous avons étudié et exploité ce couplage à l'échelle sub-micronique dans deux nouveaux phénomènes que nous avons mis en évidence. Le premier met à profit ce couplage pour permettre d'exciter de manière unidirectionnelle des modes plasmoniques guidés. Une étude complète (numérique, expérimentale et analytique) de ce phénomène nouveau, basé sur un couplage entre le moment de spin du photon incident et le moment orbital extrinsèque des modes plasmoniques guidés dans la courbure d'un guide, est présentée. La deuxième étude présente une voie pour tirer parti du transfert de moment orbital de la lumière à un gaz d'électrons libres dans un métal afin de générer et contrôler le sens et la géométries de boucles de courants sub-microniques dans des structures métalliques. Ce contrôle permettrait la génération d'optomaimants nanométriques, entièrement contrôlés par la lumière, pouvant être modulés aux fréquences optiques. Ce travail a été soutenu par le LABEX Action
This thesis focuses on the manipulation of the angular momentum of light at the nanoscale.The total angular momentum of light is composed of a spin component, connected to the polarization degree of freedom of light, and an orbital component, related to the spatial degrees of freedom of the light which are its propagation direction (local and global) and its intensity distribution. The spin-orbit coupling between these two contributions allows the control of the spatial degrees of freedom of light by a simple manipulation of its circular polarization state. In this thesis, we have studied and applied this coupling at the nanoscale anbd we have highlighted two new phenomenas. The first one takes part of this coupling to allows unidirectional excitation of plasmonic guided modes. A complete study (numerical, experimental and analytical) of this new phenomenon, based on a coupling between the spin of the incident photon and the extrinsic orbital momentum of the plasmonic guided modes within the curvature of a waveguide, is presented. The second study propose a way to benefit from the transfer of the angular momentum of light to the free electrons gas in a metal to generate and control the direction and the geometry of nanoscale current loops in metallic structures. this control would at optical frequencies. This work was supported by the LABEX Action

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Jouvaud, Camille. "Etude et application en micro-onde de l'hybridation de modes dans des systèmes localement résonants." Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077228.

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Abstract:

Le développement de matériaux photoniques, et plus récemment des métamatériaux suscite aujourd'hui un véritable engouement, autant en acoustique qu'en électromagnétisme. Dans ce manuscrit, nous proposons une approche originale des milieux périodiques constitués de résonateurs sub-longueur d'ondes. Par une analyse électrodynamique de ces systèmes, nous mettons en évidence les phénomènes collectifs d'hybridation dus aux interactions électromagnétiques. Une modélisation fondée sur une approximation des résonateurs en dipôles électriques et magnétiques permet une étude analytique. D'une part, cette approche est complémentaire des modèles habituellement utilisés pour décrire l'ouverture de bandes interdites dans les milieux périodiques localement résonants. D'autre part, elle permet de quantifier les propriétés de rayonnement lorsque ces milieux sont de taille finie. Ces travaux sont appliqués à la conception d'une antenne miniature dont le diagramme de rayonnement est contrôlable en fréquence et en directivité. Un dispositif d'imagerie sub-longueur d'onde reposant sur le contrôle de modes propres localisés sur la structure a également été développé. Enfin, les propriétés d'hybridations de modes entre résonateurs demi longueur d'onde sont exploitées pour la conception d'une antenne dédiée à l'Imagerie par Résonance Magnétique. Cette antenne permet de générer et contrôler la distribution du champ magnétique radio-fréquence dans les zones à imager, ce qui s'avère être un défi majeur notamment face à la montée en champ magnétique des IRM
Development of photonic media, and more recently of metamateriais has drawn a new interest in acoustic and electronnagnetic wave control. In this thesis, we propose an original approach of periodic lattice built with sub-wavelength resonators. Using electrodynamics analysis, we highlight collective phenomena of hybridization due to electromagnetic interactions. A model based on an approximation of resonators as electric and magnetic dipoles allows an analytical study. This approach must, on the one hand, be complementary to exciting models used to describe band gap apparition in locally periodic medium; and on the other hand, allow quantifying radiation properties of finite size media. This work has been applied to the design of a miniature antenna whose radiation pattern is controllable both in frequency and directivity. A sub-wavelength imaging device was also developed. It is based on the control of Iocalized eigen-modes. Finally, hybridization properties of modes between half wavelength resonators are exploited to design an antenna dedicated to Magnetic Resonance Imaging. This antenna is used to generate and control the distribution of the radio-frequency magnetic field in the imaging volume which is a major challenge with the field sise of MR1

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Bsawmaii, Laure. "Exaltation des différents effets magnéto-optiques à l’aide de réseaux résonants diélectriques basés sur un nano-composite magnétique obtenu par voie sol-gel." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSES028.

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Abstract:

Les dispositifs photoniques magnéto-optiques (MO) sont l’objet d’une attention particulière pour leur capacité à améliorer la sensibilité des biocapteurs ou leur sensibilité au champ magnétique. Les effets MO, pouvant se manifester par une rotation de polarisation ou une modification d'intensité de la lumière sous champ magnétique, sont cependant plutôt faibles lors d’interactions simples (réflexion ou transmission) avec les films magnétiques classiques. Le dispositif proposé dans le cadre de ce travail permet d’exalter les effets MO. C’est une structure diélectrique planaire simple formée par un réseau 1D de résine photosensible (PR) déposé à la surface d’un film MO lui-même déposé sur un substrat de verre. Selon les conditions de couplage imposées par le réseau, des modes guidés (TE et TM) sont excités dans le film MO par la lumière incidente, augmentant ainsi l'interaction lumière-matière. Un tel couplage produit ainsi une résonance étroite qui se traduit par un creux (pic) dans le spectre de la transmittance (réflectance). Le film MO est un composite formé par des nanoparticules magnétiques (CoFe2 04) insérés dans une matrice de silice par un procédé sol-gel. Ce composite nano-structurable peut être facilement déposé sur des substrats classiques à faible température de recuit (90°C), ce qui n'est pas le cas de la plupart des matériaux MO utilisés dans les plates-formes d’optiques intégrées. Des exaltations importantes des différents effets de rotation de polarisation (Faraday et Kerr longitudinal) ont été atteintes par les mesures et les simulations grâce à cette structure résonnante toute diélectrique. Les principaux résultats de ce travail concernent cependant l'effet Kerr MO transverse (TMOKE). Cet effet induit un décalage spectral non réciproque de la résonance de transmittance (réflectance) lors de l'inversion de l'aimantation, résultant en une modulation d'intensité. Des valeurs de TMOKE atteignant 9,5% et 18,5% ont été mesurées respectivement en transmission avec T = 80%, et en réflexion avec R = 5%. Ces valeurs très significatives de TMOKE sont principalement dues au facteur de qualité élevé des résonances de transmittance (réflectance) du mode TM. La valeur de TMOKE pour un film MO sans réseau étant d'environ 0,01%, une exaltation de trois ordres de grandeur a ainsi été obtenue grâce à la structure fabriquée. Les valeurs mesurées de TMOKE sont bien positionnées par rapport à la littérature où, à notre connaissance, des valeurs maximales de 1,5% et 15% ont été démontrées expérimentalement par des structures respectivement diélectriques et magnéto-plasmoniques. De plus, des effets magnétiques réciproques inattendus ont été démontrés expérimentalement. Enfin, la structure proposée est un dispositif à faible coût, qui peut être fabriqué sur des substrats à grande échelle, est capable d'exalter tous les effets MO. Cela en fait une structure à fort potentiel pour des applications comme le contrôle non destructif, les capteurs de champ magnétique et même les biocapteurs
Magneto-optical (MO) photonic devices are currently highly desirable because of their ability to improve the sensitivity of biosensors or their sensitivity to the magnetic field. However, MO effects being rather small through classical magnetic films, it is relevant to find ways to enhance such effects which can manifest as light polarization rotation or intensity modification under magnetic field. The proposed device in this work to enhance MO effects is an all-dielectric planar structure formed by a 1D photoresist (PR) grating deposited on top of a MO film itself deposited on a glass substrate. Under coupling conditions through the grating, guided-modes (TE and TM) with narrow resonances are excited in the MO film by the incident light, increasing hence the light-matter interaction. Such coupling results as a dip (peak) in the transmittance (reflectance) spectrum. The MO film is a composite formed by magnetic nanoparticles (CoFe2 04) embedded in a silica matrix and obtained through sol-gel process. This nano-structurable composite can be easily deposited on common substrates with low annealing temperature (90°C), which is not the case of the most MO materials used within integrated optics platforms. Large enhancements of the different non-reciprocal polarization rotation effects (such as Faraday and longitudinal MO Kerr) were achieved experimentally and numerically through the all-dielectric resonant structure. The main results of this work concern the transverse MO Kerr effect (TMOKE). This effect induces a non-reciprocal spectral shift of the transmittance (reflectance) resonance upon magnetization reversal, resulting in an intensity modulation effect. TMOKE values up to 9.5% and 18.5% were measured respectively in transmission with T = 80% and in reflection with R = 5%. These large TMOKE values are mainly due to the high quality factor of TM transmittance (reflectance) resonances. The TMOKE signal for a single MO film is around 0.01%, hence an enhancement with three orders of magnitude was achieved through the fabricated structure. The reached measured TMOKE values are highly competitive with the literature where, to our knowledge, maximum values of 1.5% and 15% were experimentally demonstrated respectively through all-dielectric and magneto-plasmonic structures. Moreover, unexpected reciprocal magnetic effects were experimentally evidenced. Finally, the proposed all-dielectric structure is a low-cost device, which can be fabricated on large scale substrate, and able to enhance all the MO effects. Hence, it is a promising structure for non-destructive testing, magnetic field sensing and even biosensing

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Fiachetti, Cécile. "Modèles du champ électromagnétique aléatoire pour le calcul du couplage sur un équipement électronique en chambre réverbérante à brassage de modes et validation expérimentale." Phd thesis, Université de Limoges, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00391379.

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Sakat, Emilie. "Structures m étal-di électriques à r ésonance de mode guid é et applications au filtrage et à l'imagerie infrarouge." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00840623.

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Abstract:

Les nanotechnologies ont atteint une maturité qui permet de concevoir, avec un haut niveau de fiabilité, des composants fonctionnalisés pour des systèmes optiques complexes. Cette thèse traite, dans ce cadre, du filtrage spectral. J'ai ainsi proposé un nouveau concept de filtre composé d'un guide d'onde en diélectrique et d'un réseau métallique sub-longueur d'onde. Dans un premier temps, j'ai conçu, fabriqué et caractérisé des structures (unidimensionnelles 1D ou bidimensionnelles 2D) basées sur ce concept. J'ai mené l'analyse détaillée du mécanisme de résonance, et j'ai étudié les propriétés de ces structures en termes d'accordabilité spectrale, de polarisation, d'efficacité de réjection, et de tolérance angulaire. J'ai par la suite proposé des variantes de ces structures pour en améliorer l'efficacité de réjection et la tolérance angulaire. Dans un deuxième temps, j'ai entrepris d'utiliser les différentes variantes de ce type de composant pour des applications de filtrage angulaire ou d'imagerie multispectrale. Concernant cette dernière, une matrice de 24 filtres a été optimisée et intégrée dans une caméra multispectrale infrarouge cryogénique pour des applications d'estimation de la concentration de CO2 ou de télémétrie. Les difficultés liées aux conditions réelles d'utilisation de la caméra sont mises en évidence et des solutions sont proposées pour améliorer nos résultats, déjà très encourageants.

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Goudket, Hélène. "Etude de matériaux polymères, organiques et organo-minéraux, dopés par des colorants organiques : Application à la réalisation de sources laser intégrées." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006577.

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Abstract:

La première source laser solide à base de polymère dopé par des colorants organiques a été obtenue dans les années 1970, mais jusqu'à la fin du vingtième siècle, peu d'avancées ont été faites. La recherche de sources laser à colorants solides intégrées s'est beaucoup développée ces dernières années grâce à l'avènement de matériaux polymères organiques 'classiques' et hybrides organo-minéraux 'sol-gels' de meilleure qualité.Dans ces travaux, la caractérisation des matériaux est effectuée en termes de propriétés spectrales et de photostabilité des matériaux polymères dopés par des colorants organiques. L'influence sur les propriétés du matériau de l'environnement de la molécule de colorant et du viellissement est discutée.L'application de ces matériaux à la réalisation de sources laser intégrées est faite. Les performances des couples colorant-matrice en terme d'efficacité, de durée de vie en régime de train d'impulsions laser et d'accordabilité en longueur d'onde à l'aide de l'effet de rétroaction distribuée, sont mesurées.Enfin, la comparaison des mesures de caractérisation des matériaux en couches minces et des performances système en régime laser intégré, permet l'identification des paramètres agissant sur ces dernières. Notamment, la présence d'une forte absorption résiduelle dans la bande de fluorescence diminue l'efficacité laser des échantillons, et une bonne conduction thermique dans le matériau permet d'augmenter sa durée de vie en régime laser en limitant la thermodégradation des molécules de colorant. Des compromis sont, de plus, à faire pour la rigidité de la matrice, qui augmente le gain, mais aussi les pertes de propagation dans les matériaux.

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Patural, Laëtitia, and Laëtitia Patural. "Modes d'action des éthers de cellulose sur la retention d'eau des mortiers à l'état frais." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00651804.

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Abstract:

Les éthers de cellulose (EC) sont des adjuvants couramment introduits dans les mortiers pour améliorer leurs propriétés. Malgré le retard d'hydratation du ciment engendré par ces polysaccharides, ils sont capables d'améliorer la maniabilité et la rétention d'eau des matériaux cimentaires.Cette étude a été initiée afin d'accroître les connaissances sur l'effet des EC sur la rétention d'eau des mortiers à l'état frais. L'objectif est double : identifier les paramètres physico-chimiques jouant un rôle clé et clarifier les mécanismes d'action de dérivés cellulosiques dans les matériaux cimentaires.Pour ce faire, grâce à un large panel d'EC, l'influence des paramètres structuraux des molécules a été élucidée. Les résultats ont démontré que la masse moléculaire était un paramètre primordial alors que les degrés de substitution des groupements greffés sur la molécule ont un impact négligeable sur la rétention d'eau des mortiers. Pour comprendre les mécanismes d'action des EC dans les phénomènes de rétention d'eau, deux pistes ont été explorées. La première a consisté à savoir s'il existait une relation entre le comportement rhéologique des mortiers et leur capacité à retenir l'eau lors d'un contact avec un substrat. L'étude rhéologique a montré que les EC sont des agents viscosants et que pour des EC ayant des degrés de substitution identiques, la viscosité et la rétention d'eau du mortier semblent aller de paire. Cependant, cette relation n'est pas aussi simple. En effet, des propriétés de rétention d'eau différentes ont été mesurées pour des mortiers ayant des consistances voisines. La capacité des mortiers à retenir l'eau ne peut donc pas être déterminée uniquement à partir de son comportement rhéologique. Par ailleurs, d'autres molécules telles que les dérivés de l'amidon, ont mis en évidence une évolution opposée de la rétention d'eau avec les propriétés rhéologiques. Ainsi, la consistance d'un mortier ne peut pas à elle seule expliquer les phénomènes de rétention d'eau des mortiers adjuvantés avec les éthers de cellulose.La seconde hypothèse souvent avancée pour expliquer les propriétés de rétention d'eau est que les dérivés cellulosiques forment une barrière de diffusion à l'eau dans le mortier. La capacité des polymères à former des films a été étudiée à l'aide de deux techniques de résonance magnétique nucléaire (RMN) : la RMN à gradients de champ et la relaxométrie RMN. A l'aide de ces deux techniques, il a été montré que les EC n'ont aucun effet sur le coefficient de diffusion de l'eau dans le volume et à la surface des solides. Une étude temporelle menée par relaxométrie a mis en avant l'importance de la quantité d'eau piégée transitoirement à la surface des solides.

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Brissinger, Damien. "Étude et manipulation de modes résonants en champ proche optique." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00678449.

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Abstract:

Avec l'évolution rapide des techniques de nanofabrication et les besoins croissants d'intégration et d'utilisation à moindre coût énergétique, l'étude et la manipulation de résonances électromagnétiques d'objets de faibles dimensions représentent des enjeux cruciaux. Un des objectifs de ce travail de thèse a donc été d'approfondir nos connaissances de l'interaction entre le champ électromagnétique et la matière. Dans ce but la réalisation conjointe d'expériences en champ proche optique et le développement numérique de modèles associés nous ont permis d'étudier différentes résonances électromagnétiques basées sur l'interaction lumière-matière au sein d'objets de dimensions sub-micrométriques. Dans une première partie, ce manuscrit présente les phénomènes mis en jeu en microscopie champ proche optique et décrit le fonctionnement du microscope SNOM utilisé. La seconde partie est dédiée à l'étude de l'interaction d'une sonde champ proche avec une nano-cavité Fabry-Perot en régime non-linéaire. Dans un premier temps, on présente l'étude des non-linéarités de nano-cavités en Silicium à grand facteur de qualité et faible volume modal, démontrant ainsi l'obtention d'un régime de fonctionnement bistable pour de très faibles puissances. Dans un deuxième temps, on démontre la modulation possible via la sonde champ proche de ce régime de bistabilité. Enfin, on étudie dans la troisième partie de ce manuscrit les résonances de films minces métalliques. L'étude complète des modes propres et de l'excitation optique de cette structure a permis de connaître avec précision les modes résonants et les angles de Brewster du film mince. Cette étude a été prolongée expérimentalement par l'étude en champ proche optique des modes résonants de demi-films minces métalliques. Lors de ces deux études, les mesures expérimentales ont été systématiquement accompagnées par l'analyse théorique et le développement numérique de modèles que les expériences réalisées ont permis de valider et de discuter.

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Krowka, Joanna. "Etude des modes de résonance d'une torche à plasma d'arc associée à une injection synchrone pour la réalisation de dépôts par voie liquide." Thesis, Limoges, 2014. http://www.theses.fr/2014LIMO0014/document.

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Abstract:

La projection par plasma d'arc de suspension permet d'obtenir des revêtements finement structurés à gradients de propriétés qui répondent aux besoins, par exemple, des applications photocatalytiques, les piles à combustible à oxyde solide ou les revêtements de barrière thermique. Cependant, les torches à plasma, même alimentées par dessources de courant continu régulé, génèrent des jets de plasma fortement fluctuants. Ces instabilités causent des variations importantes dans les transferts thermiques et dynamiques des particules, ce qui diminue la fiabilité et la reproductibilité de la méthode. Par conséquent, des efforts particuliers doivent être faits pour améliorer la projectionpar plasma d'arc de suspension et, ainsi, les propriétés des revêtements. Depuis de nombreuses années, la recherche s'est concentrée sur l'amélioration des transferts de chaleur et de quantité de mouvement entre la matière et le plasma au moyen de la mise au point de nouvelles torches et la réduction des instabilités de l'arc. Cette thèse présenteune nouvelle approche pour la projection par plasma d'arc de suspension. L'étude approfondie des instabilités du plasma sont réalisées ce qui conduit à la production du jet laminaire de plasma pulsé caractérisé par une forte modulation de l'enthalpie spécifique. Ces oscillations régulières de plasma sont associées à l'injection de la suspensionsynchronisée, ce qui est réalisé à l'aide de l'impression à jet d'encre déclenchée par le signal de tension d'arc. Les résultats sont évalués par le système d'imagerie résolue en temps et la spectroscopie d'émission optique résolue en temps. Cette nouvelle méthode offre la possibilité de contrôler les transferts de chaleur et de quantité de mouvemententre les particules et le plasma
Suspension plasma spraying permits to elaborate finely structured coatings with graded properties which address the needs, for example, in the photocatalytic applications, the solid oxide fuels or the thermal barrier coatings. However, the plasma torches, even powered by dc regulated sources, generate highly fluctuating plasma jets. These instabilities result in large variations in dynamic and heat transfers to particles, what decreases the reproducibility and reliability of the method. Consequently, the special efforts have to be devoted to ameliorate the suspension plasma spraying method and, thus, the properties of the coatings. In recent years, the research has been focused on the improvement of heat and momentum transfers between material and plasma by means of the development of new non-conventional torches and the reduction of arc instabilities. The following dissertation presents a new approach to the suspension plasma spraying. The profound studies of the plasma instabilities are performed, what leads to the production of the pulsed laminar plasma jet characterized by high modulation of the specific enthalpy. These regular plasma oscillations are combined with phased injection of suspension, what is achieved by using the ink-jet printer triggered by the arc voltage signal. The results are evaluated by time-resolved imaging system and the time-resolved emission optical spectroscopy. This new method presents the possibility to control heat and momentum transfers between the particles and the plasma

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Baccouche, Yousra. "Caractérisation non linéaire de l'endommagement des matériaux composites par ondes guidées." Phd thesis, Université du Maine, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00840424.

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Abstract:

La sensibilité des méthodes acoustiques non-linéaires à la présence ainsi qu'à l'évolution des microendommagements a été prouvée dans différents travaux sur une large gamme de matériaux. Parmi les méthodes appliquées figure la résonance non-linéaire dont la sensibilité à l'endommagement est prouvée pour un seul mode de vibration à travers la décroissance de la fréquence de résonance ƒ et celle facteur de qualité Q en fonction de la déformation dynamique. Ainsi, les paramètres non-linéaires hystérétiques (NLH) ƒ et Q ne sont connus que dans une gamme fréquentielle réduite. Le présent travail de thèse propose l'utilisation d'une approche originale permettant de suivre la dispersion des paramètres ƒ et Q à travers la génération d'ondes guidées dans des plaques en composites à matrices polymère et métallique. De plus, l'approche en ondes guidées a également permis de définir un nouveau paramètre NLH V liée au mode de Lamb A0. L'un des résultats originaux de ce travail est que le rapport V/ƒ s'avère constant (~ 2) quelle que soit la fréquence considérée et ce pour les deux types de composites. Ce résultat prometteur montre pour la première fois qu'il est possible de généraliser le comportement NLH dans les structures en plaques moyennant le formalisme de Lamb. Finalement, le travail de thèse s'est également intéressé à la définition d'un nouveau paramètre NLH large bande, noté ∆S, afin de suivre la sensibilité du spectre de vibration à l'endommagement. Les mesures ont montré que ∆S pouvait se distinguer de par une réponse pouvant être nonlinéaire dès les premiers niveaux d'excitation ou à partir d'un niveau seuil. Ce résultat très prometteur montre à quel point il est important d'élargir le domaine fréquentiel pour une détection précoce de l'endommagement et ce même à des niveaux d'excitation où l'on croyait le matériau se comporter de façon linéaire.

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Brissinger, Damien. "Etude et manipulation de modes résonnants en champ proche optique." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00688008.

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Abstract:

Avec l'évolution rapide des techniques de nanofabrication et les besoins croissants d'intégration et d'utilisation à moindre cout énergétique, l'étude et la manipulation de résonances électromagnétiques d'objets de faibles dimensions représentent des enjeux cruciaux. Un des objectifs de ce travail de thèse a donc été d'approfondir nos connaissances de l'interaction entre le champ électromagnétique et la matière. Dans ce but la réalisation conjointe d'expériences en champ proche optique et le développement numérique de modèles associés nous ont permis d'étudier différentes résonances électromagnétiques basées sur l'interaction lumière-matière au sein d'objets de dimensions sub-micrométriques. Dans une première partie, ce manuscrit présente les phénomènes mis en jeu en microscopie champ proche optique et décrit le fonctionnement du microscope SNOM utilise. La seconde partie est dédiée à l'étude de l'interaction d'une sonde champ proche avec une nano-cavité Fabry-Perot en régime non-linéaire. Dans un premier temps, on présente l'étude des non-linéarités de nano-cavités en Silicium à grand facteur de qualité et faible volume modal, démontrant ainsi l'obtention d'un régime de fonctionnement bistable pour de très faibles puissances. Dans un deuxième temps, on démontre la modulation possible via la sonde champ proche de ce régime de bistabilité. Enfin, on étudie dans la troisième partie de ce manuscrit les résonances de films minces métalliques. L'étude complète des modes propres et de l'excitation optique de cette structure a permis de connaitre avec précision les modes résonants et les angles de Brewster du film mince. Cette étude a été prolongée expérimentalement par l'étude en champ proche optique des modes résonants de demi-films minces métalliques. Lors de ces deux études, les mesures expérimentales ont été systématiquement accompagnées par l'analyse théorique et le développement numérique de modèles que les expériences réalisées ont permis de valider et de discuter.

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Ben, Brahim Nadia. "Approche multiéchelle pour le comportement vibratoire des structures avec un défaut de rigidité." Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01066795.

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Abstract:

Nous considérons un système mécanique en vibration non linéaire, pour lequel nous fournissons une solution approchée par l'utilisation des développements multiples échelles; nous proposons d'abord une étude avec double échelles puis avec triple échelles où nous comparons les deux approches. Une preuve rigoureuse de ces développements a été faite. L'étude de la stabilité de la solution est nécessaire pour montrer la convergence au voisinage de la résonance. Un lien entre l'amplitude de la réponse vibratoire et la fréquence du système en vibration libre a été mis en évidence.

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Deneuville, François. "Contribution au contrôle non-destructif de billes en céramique par spectroscopie ultrasonore de résonances de modes sphéroïdaux." Valenciennes, 2007. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/172203b4-1f20-4838-b695-fc2517616c45.

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Abstract:

L’utilisation de billes en céramique, et notamment en nitrure de silicium, permet d’améliorer sensiblement les performances des roulements. Dans le cadre des applications critiques du secteur aéronautique et spatial, il s’avère nécessaire de développer de nouveaux moyens de contrôle non-destructif pour la caractérisation de ces billes. Dans ce mémoire, nous proposons d’apporter notre contribution en étudiant les potentialités offertes par une technique spécifique de spectroscopie ultrasonore de résonances de modes sphéroïdaux. Comme le montre l’étude théorique des vibrations élastiques d’une sphère, ces modes permettent de caractériser tout le volume des billes ou uniquement les couches proches de la surface, selon la gamme de fréquence considérée. Pour acquérir les spectres de résonances de ces modes, un système de mesure spécifique composé d’une sonde ultrasonore piézoélectrique et d’un interféromètre optique a été développé. Le traitement numérique des mesures mis en place permet de détecter les fréquences de résonance et d’en déduire la vitesse de propagation des ondes sphéroïdales dans chaque couche sub-surfacique inspectée. Nous proposons ensuite une méthode permettant, à partir de ces résultats, d’estimer les coefficients élastiques des billes suivant différentes profondeurs d’inspection. L’interprétation de campagnes d’essais montre alors que ces outils permettent de contrôler la qualité du matériau des billes. Enfin, un traitement spécifique des mesures est proposé afin de détecter des défauts de faibles dimensions à la surface des billes. La méthode de spectroscopie étudiée permet donc un contrôle complet des billes de roulement
The use of ceramic balls, in particular silicon nitride balls, allows a substantial improvement of bearing performances. For critical aerospace and space applications, there is a need for developing new nondestructive techniques for the inspection of these balls. As part of our contribution, we propose in this work to study the possibilities offered by a specific technique of resonant ultrasound spectroscopy of spheroidal modes. As shown by the theoretical study on elastic sphere vibrations, these modes allow to characterize the whole volume of balls or only the close-to-surface layers, according to the considered frequency range. To acquire the resonance spectra of these modes, a specific measurement system composed of a piezoelectric ultrasonic probe and an optical interferometer was developed. A self-implemented numerical processing of measured spectra allows to detect the resonance frequencies and to deduce from them the propagation velocity of the spheroidal waves in each inspected subsurface layers. Then, we propose a method based on these results that permit to estimate the elastic coefficients of the balls according to various inspection depths. The analysis of test series show that these tools can be used to check the quality of the balls’ material. Finally, a specific measurement processing is proposed in order to detect surface defects of weak dimensions. In conclusion, the studied spectroscopic method provides a complete inspection of bearing balls

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Loret, François. "Décomposition sur les mouvements périodiques ou sur les modes résonants pour la simulation de la réponse transitoire d'un problème de tenue à la mer." Phd thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002503.

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Abstract:

Ce mémoire organisé en deux parties présente deux méthodes de représentation de la solution transitoire d'un problème de tenue à la mer basées sur l'utilisation de solutions harmoniques. La première partie est consacrée à l'étude une méthode baptisée méthode de décomposition en modes résonants appliquée au problème de tenue à la mer d'une plaque élastique mince. Cette méthode qui peut être vue comme un prolongement analytique de la transformation de Laplace consiste à représenter la réponse transitoire à l'aide d'une superposition discrète de modes résonants exponentiellement amortis. La question à laquelle nous tentons de donner une

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Guenneau, Flavien. "Relaxation magnétique nucléaire de systèmes couplés et exploitation des données unidimensionnelles au moyen d'un logiciel convivial (RMNYW)." Nancy 1, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1999_0093_GUENNEAU.pdf.

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Abstract:

Les travaux présents dans ce mémoire de thèse concernent des nouvelles méthodes de détermination et d'exploitation des paramètres de relaxation magnétique nucléaire. Dans une première partie, nous décrivons le logiciel RMNYW de traitement de données RMN, que nous avons été amené à développer pour les ordinateurs de type pc. Outre ses qualités de convivialité, nous avons mis l'accent sur ses aspects originaux pour montrer qu'il constitue un outil adapté aux thématiques du laboratoire. Sa capacité à traiter commodément les expériences de relaxation a d'ailleurs été mise à profit pour l'exploitation des données rattachées à la troisième partie de ce mémoire. Le deuxième chapitre s'articule autour de l'expérience de découplage homonucléaire. Nous décrivons deux méthodes permettant de s'affranchir de la distorsion des pics (phase-twist) qui affecte cette expérience. La première méthode fournit une information quantitative grâce à un algorithme impliquant une analyse des données temporelles. Ce même problème peut également être résolu en faisant appel aux spectres de puissance, mais aux dépens de la quantitativite. Ce traitement remarquablement aisé nous a permis d'utiliser la séquence d'écho de spin comme une boite noire pour mesurer les temps de relaxation t 1 et t 1 r h o dans des systèmes couples. La première partie du troisième chapitre porte sur l'hexafluorobenzene. Nous montrons que la détermination des vitesses de relaxation et de corrélation croisée permet de remonter non seulement à l'anisotropie de réorientation, mais aussi aux différents éléments des tenseurs d'écran. L'étude suivante concerne l'acide méthanoïque et ne fait appel qu'aux vitesses de corrélation croisée ; elle confirme l'existence de cette molécule sous forme de dimère à l'état liquide. Pour ces deux exemples, les données obtenues en phase liquide sont confrontées aux résultats de RMN du solide et aux calculs de chimie quantique.

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Magnin, Rémi. "Développements précliniques de nouveaux outils utilisant les ultrasons transcraniens guidés par IRM haut champ pour la délivrance de médicaments dans le cerveau et la stimulation non invasive de circuits neuronaux." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS037/document.

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Abstract:

La Barrière Hémato-Encéphalique (BHE) représente aujourd’hui un obstacle majeur pour le développement de nouveaux traitements des pathologies cérébrales puisqu’elle empêche le passage de la majorité des agents thérapeutiques vers le cerveau. Afin de contourner cet obstacle, une technique proposée dans les années 2000 a montré son potentiel pour perméabiliser la BHE de façon non-invasive, locale et transitoire grâce à l’utilisation conjointe de microbulles circulantes et d’ultrasons focalisés, permettant une augmentation significative de la quantité de molécules délivrée aux tissus cérébraux. Ce protocole peut néanmoins présenter des risques (œdèmes, micro-hémorragies) qu’il est possible de maîtriser grâce à un bon contrôle du faisceau acoustique. A ce titre, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) représente un outil de choix permettant à la fois de planifier la procédure, puis de la suivre et enfin d’étudier ses effets grâce à l’utilisation d’agents de contraste et de séquences d’imagerie quantitative (relaxométrie T1 / T2). Durant cette thèse, nous avons développé de nouveaux outils permettant l’étude de la perméabilisation de la BHE chez le rongeur. Dans un premier temps, nous avons développé et validé un système motorisé compatible IRM, permettant de déplacer le transducteur ultrasonore à l’intérieur d’un scanner préclinique à 7T, avec un rétro-contrôle en temps réel du faisceau ultrasonore sur la base des images IRM de la force de radiation acoustique (MR-ARFI). Nous avons montré que ce dispositif permettait de réaliser l’ensemble du protocole de perméabilisation de BHE guidé par IRM en choisissant la structure anatomique à traiter de façon reproductible. Nous avons également montré qu’il pouvait être utilisé pour délivrer des molécules sur des régions étendues du cerveau selon des trajectoires arbitrairement programmées. Dans une seconde partie de cette thèse, nous avons réalisé plusieurs études en vue d’étudier l’innocuité de la technique. Nous avons mis en évidence l’influence de certains paramètres acoustiques sur l’efficacité du protocole (pression acoustique, temps de cycle), puis nous avons réalisé une étude histologique des dommages engendrés par une perméabilisation chez des animaux sains pour plusieurs pressions acoustiques, entre 0 et 14 jours post-ultrasons. Enfin, dans une troisième partie, nous avons étudié la diffusion de différents agents de contraste paramagnétiques dans les tissus cérébraux suivant une perméabilisation focale de la BHE. Nous avons montré que cette technique permettait d’obtenir des mesures précises de la tortuosité des tissus cérébraux de façon non-invasive et que cette tortuosité n’était pas modifiée par les ultrasons, contrairement à ce qui est observé suite à une injection intracérébrale
By preventing most of the molecules from penetrating the brain in sufficient quantitiy, the Blood Brain Barrier represents a major obstacle for the development of new therapeutic drugs for brain diseases. A new technique introduced in the early 2000’s combining focused ultrasound and circulating microbubbles has however shown promising results, allowing to induce a local and transient permeabilization of the BBB in a non-invasive manner, thus significantly improving the amount of drugs delivered to the Central Nervous System (CNS). However, this protocol may present some risks (oedema, small hemorrages) which can be avoided by a good control of the acoustic beam properties. To do so, Magnetic Resonance Imaging (MRI) represents a very useful tool since it allows planning, monitoring and following the permeabilization effects by using MRI contrast agents and quantitative imaging sequences (T1/T2 relaxometry). During this PhD, we worked on developing new tools for the study of ultrasound induced BBB permeabilization in rodents. The first part of this work consisted in developing a MR compatible motorized device, allowing the displacment of the ultrasound transducer within a 7T preclinic MRI scanner, with a realtime feedback on the acoustic beam position thanks to MR Acoustic Radiation Force Imaging (MR-ARFI). We have shown that this system allowed performing a full BBB permeabilization protocol under MR-guidance, with an accurate and reproducible choice of the targeted anatomical structure. This system was also used to deliver drugs along arbitrary trajectories over extended regions of the brain. Another part of the work was dedicated to study and improve the safety of the procedure. The influence of different acoustic parameters (acoustic pressure, duty cycle) on the permeabilization efficacy was studied, as well as histologic investigations of short and mid-term effects of BBB permeabilization for different acoustic pressures on healthy rats. Finally, we investigated the diffusion process of contrast agents within the brain tissues following BBB permeabilization. We have shown that this technique allowed accurate measurements of brain tissues tortuosity in a non-invasive way, and found that the tortuosity was not modified by the ultrasound application

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Buy-Arnould, Clotilde. "Etude par résonance paramagnétique électronique en modes continu et pulsé des sites métalliques des ATPAses CF1 de chloroplastes d'épinard, Spinacia Oleracea, et TF1 de la bactérie thermophile Bacillus PS3." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1996. http://www.theses.fr/1996ECAP0497.

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Abstract:

Ce travail présente les résultats d'études spectroscopiques sur les ATPases CF1 de chloroplastes d'épinard (Spinacia Oleracea) et TF1 de la bactérie thermophile Bacillus PS3. Les cations métalliques divalents tels Ca2+ ou Mg2+ jouent un rôle fondamental dans l'activité catalytique de ces enzymes, mais leur mode d'action exact n'est pas encore élucidé. Nous avons élaboré une méthode de substitution par des cations actifs en Résonance Paramagnétique Electronique (RPE), afin d'utiliser cette technique comme méthode d'investigation de leurs sites de fixation. Par RPE en modes continu et pulsé, nous avons identifié certains ligands de Mn2+ dans le site de plus forte affinité M1 de CF1. Le cation dans ce site est en interaction avec l'ADP fortement lie du CF1, ce qui démontre la proximité de ces sites métallique et nucléotidique. Pour le TF1, qui est purifié sans nucléotide endogène, une telle interaction avec un groupement phosphate n'est pas détectée. En revanche, nous montrons qu'un groupement azote, certainement l'amine terminale d'une lysine (peut-être la ß -Lys-164), est ligand de Mn2+ dans le site M1. Lorsque les sites M2 et M3 de CF1 sont occupés par des cations, nous détectons une interaction entre Mn2+ et une amine primaire provenant probablement d'une lysine. Les données spectroscopiques obtenues avec VO2+ fixe dans le site de plus forte affinité M1 de TF1 confirment l'existence d'une coordination du cation par l'amine terminale d'une lysine. En outre, le groupement imidazole d'une histidine est également ligand de VO2+. Nous avons mis en évidence la formation d'un complexe ternaire VO. TF1. ATP, lors de l'addition simultanée de VO2+ et d'ATP à l'échantillon de protéine. L'emploi de HYSCORE, technique de RPE pulsée en 2 dimensions, a aussi permis une progression significative dans l'interprétation des spectres à une dimension.

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Raffaelli, Bernard. "Analyse semi-classique des phénomènes de résonance et d'absorption par des trous noirs." Phd thesis, Université Pascal Paoli, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00653074.

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Abstract:

Au delà de la simple définition formelle d'un trou noir comme solution des équations d'Einstein dans le vide, il existe, comme l'a souligné Kip Thorne, depuis 1971 et l'observation du système binaire Cygnus X1, jusqu'aux hypothèses les plus récentes relatives à l'existence de trous noirs supermassifs au centre de nombreuses galaxies, des indices observationnels confortant leur existence dans l'Univers et motivant ainsi leur étude. En physique, nous le savons, pour obtenir des informations essentielles sur les interactions entre particules fondamentales, atomes, molécules, etc..., ainsi que sur la structure des objets composés, nous devons procéder à des expériences de collision ou plus précisément de diffusion. C'est ce qui constitue précisément l'objet de ce travail de thèse. En effet, en analysant comment un trou noir interagit avec son environnement, nous sommes en droit d'attendre des informations essentielles sur ces ''objets invisibles''. Cette étude sera également très utile pour comprendre, notamment, le signal que l'on devrait recevoir, prochainement, par le biais de la nouvelle génération de détecteurs d'ondes gravitationnelles. Ce travail se concentre donc principalement sur les phénomènes sous-jacents aux processus de diffusion par des trous noirs, i.e. les phénomènes de résonance et d'absorption. Toute l'originalité de cette étude repose sur le fait que nous proposons de nous intéresser à ces phénomènes du point de vue d'une théorie semiclassique dite " théorie du moment angulaire complexe ", mettant ainsi au cœur de la physique des trous noirs les concepts de matrice S ainsi que les techniques relatives aux pôles de Regge, tel que l'a suggéré implicitement Chandrasekhar au milieu des années soixante-dix. Cette approche nous permet de donner une interprétation physique, simple et intuitive, des phénomènes de résonance et d'absorption d'un champ, en l'occurrence d'un champ scalaire, massif ou non, par des trous noirs.

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Shu, Da. "Réseaux résonnants accordables pour filtrage optique à bande étroite." Phd thesis, Ecole centrale de Marseille, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781178.

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Abstract:

Un filtre a réseau résonnant est une structure simple composée d'un empilement de quelques couches de matériau diélectrique sur lequel est gravé un réseau sub-longueur d'onde. Leur atout principal est la finesse spectrale accessible: en pratique, des facteurs de qualité supérieurs 'a 7000 ont déjà été obtenus. Les domaines d'applications concernés sont les télécommunications optique, la spectroscopie, les lasers, la détection...Nous souhaitons développer le potentiel des filtres à réseau résonnants en étudiant la possibilité d'accorder leur longueur d'onde de centrage par effet electro-optique. Nous avons choisi deux matériaux electro-optiques, le Niobate de Lithium et le Titanate de Baryum, en raison de leurs fortes propriétés électro-optiques. Nous avons développé un outil numérique basé sur la Méthode Modale de Fourier incluant des matériaux anisotropes. Ceci est indispensable pour analyser les effets liés à la polarisation de l'onde incidente. Nous avons compare différentes configurations, permettant une accordabilité forte (jusqu'à 90nm) ou faible, indépendante ou non de la polarisation. Pour chaque cas, une interprétation physique des 105 effets observés est donnée. Enfin, nous concluons par des considérations pratiques concernant la fabricabilité des structures et l'influence des pertes par absorption.

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Chhun, Labo. "Modes d'Alimentation et de Commande des lampes sodium haute pression en vue d’éviter les résonances acoustiques." Thesis, Toulouse, INPT, 2010. http://www.theses.fr/2010INPT0009/document.

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Abstract:

Grâce au développement de la technologie des semi-conducteurs, les ballasts électroniques fonctionnant en haute fréquence offrent des avantages considérables par rapport aux ballasts électromagnétiques conventionnels. Il en résulte une augmentation de la durée de vie de la lampe, une diminution du volume et du poids du système et surtout un meilleur contrôle de son fonctionnement afin de réduire notamment la consommation électrique. Parmi des lampes à décharge, la lampe sodium haute pression a une excellente efficacité lumineuse et une longue durée de vie. Pourtant, quand la lampe fonctionne en haut fréquence, des perturbations de type « résonance acoustique (RA) » peuvent entraîner l’instabilité de la décharge, son extinction ou pire, la destruction de la lampe. Cette thèse, intitulée « Modes d’Alimentation et de Commande des lampes sodium haute pression en vue d’éviter les résonances acoustiques », traite de plusieurs problèmes. Les caractéristiques de la décharge haute pression, le phénomène de RA, ses conditions d’excitation (notamment au travers d’un phénomène d’hystérésis original) et la variation des paramètres électriques due à la présence de résonances acoustiques dans la lampe, ont été étudiés. Les résultats sont issus de travaux de simulation et expérimentaux menés au sein du laboratoire LAPLACE. Grâce à ces acquis fondamentaux, plusieurs nouvelles méthodes d’alimentation par l’injection de signaux à fréquences proches ont été proposées dans nos travaux. Il s’agit d’éviter la résonance acoustique dans la lampe alimentée par un ballast de structure très réduite par rapport aux solutions classiques. Cette méthode est basée sur le choix judicieux des signaux injectés dans la lampe et leur répartition, (alimentation par deux, trois ou cinq signaux, répartition symétrique, asymétrique totale ou partielle). Le résultat est un meilleur étalement du spectre et donc une réduction de puissances harmoniques sélectionnées permettant de s’adapter, à terme aux conditions d’excitation des RA, mais aussi les limitations de ces méthodes compte tenu du facteur crête. Enfin, différents types de commande en boucle fermée sont proposés, ils permettent d’assurer la stabilité de la décharge et le contrôle des puissances imposées dans la lampe. Les études théoriques, en simulation et expérimentales qui ont été conduites nous ont permis d’aboutir à des résultats concluants
For high pressure sodium (HPS) lamps, the progress of semi-conductor technology has provided considerable advantages in the design of high frequency operated electronic ballasts, compared to conventional electromagnetic ballasts. The advantages deal with lamp lifetime improvement, ballast volume and mass reduction, and particularly with a better control of lamp operation for optimized power consumption. Among discharge lamps, high pressure sodium (HPS) lamp has excellent efficacy and long lifetime. However, when it is operated at high frequency, discharge perturbation namely “acoustic resonances (AR)” can provoke some lamp arc instabilities, extinction or, even worst, lamp destruction. The present thesis, entitled “Supply and control methods for acoustic resonances avoidance in high intensity discharge lamps” deals with several matters. High intensity discharge (HID) characteristics, AR phenomenon, its excitation conditions (including the original features of AR hysteresis) and lamp electrical parameters variation due to AR presence, will be studied. The obtained results were provided by simulations and experimentations carried out in LAPLACE laboratory. Thanks to the acquired results of previous studies, several novel lamp supply strategies via adjacent frequency signals injection were proposed. The main concepts here consist in the avoidance of AR presented in a lamp supplied by designed electronic ballast with reduced structure, compared to classical solutions. Otherwise, the presented methods are based on pertinent choices of injected signals applied to the lamp and their frequency distributions (two, three or five signals and symmetric, partial asymmetric or total asymmetric signals). The studies actually showed better spreading of signal spectrum and power harmonic amplitudes reduction adapted to AR excitation conditions, while taking into account crest factor limitation. Finally, different control laws (PI, Hysteresis, Self-oscillation, Resonant controllers) were also proposed in order to guarantee lamp discharge stabilization and power controls. The theoretical and experimental studies including simulations were conducted to reach concluding results of our works

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Bourguignon-Mirebeau, Jennifer. "Préconditionnement de méthodes de décomposition de domaine pour les problèmes de diffraction d'ondes électromagnétiques impliquant une cavité profonde." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00651957.

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Abstract:

Cette thèse est dédiée à la résolution numérique tridimensionnelle des équations de Maxwell harmoniques, par des méthodes de décomposition de domaine couplant des résolutions par équations intégrales entre elles. Pour traiter les problèmes de diffraction d'ondes, la méthode des équations intégrales est un outil précieux. Elle consiste à paramétrer le champ électromagnétique solution par une source définie sur la surface de l'objet diffractant, solution d'une nouvelle équation linéaire (l'équation intégrale). Pour des applications à haute fréquence, le grand nombre d'inconnues (de l'ordre du million) nous oblige à utiliser un solveur itératif pour résoudre l'équation intégrale. Le problème du conditionnement des systèmes linéaires est alors crucial. De récents développements ont permis de construire une équation intégrale performante (la GCSIE) et de conditionnement stable avec la montée en fréquence. Cependant, la présence d'une cavité large et résonnante dans l'objet diffractant (telle que la cavité moteur d'un avion) dégrade le conditionnement de cette équation. Nous proposons deux méthodes de décomposition de domaine (DDM) afin de découpler le problème de la cavité du problème extérieur. La première (DDM en Y) s'exprime en fonction des opérateurs Dirichlet-to-Neumann Y, qui sont synthétisés via la résolution de problèmes métalliques par équations intégrales dans chaque sous-domaine. La seconde (DDM en S) s'exprime en fonction des opérateurs de scattering S, synthétisés par résolution de problèmes de type métal-impédant, donc bien posés à toute fréquence. La DDM en S permet ainsi de se débarrasser des phénomènes de résonance dans les cavités. Nous proposons dans un premier temps un préconditionneur analytique pour la DDM en Y, basé sur l'opérateur électromagnétique de simple couche. Nous calculons ensuite les modes guidés le long d'un cylindre infini tangent à la cavité près de l'interface, et nous diagonalisons les opérateurs Dirichlet-to-Neumann et scattering dans la base des traces de modes guidés sur l'interface. On extrait de cette étude deux préconditionneurs spectraux respectivement pour la DDM en Y et la DDM en S. Les résultats numériques confirment l'efficacité des préconditionneurs proposés

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Schiavoni, Michele. "DYNAMIQUE DES ATOMES DANS UN RESEAU OPTIQUE DISSIPATIF : MODES DE PROPAGATION, RESONANCE STOCHASTIQUE, DIFFUSION DIRIGEE." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003129.

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Abstract:

Le travail présenté dans cette thèse a pour objet l'étude expérimentale de la dynamique atomique dans un réseau optique dissipatif. Nous avons utilisé les techniques de spectroscopie pompe-sonde et d'imagerie du nuage atomique. Nous avons pu obtenir avec ces méthodes des informations sur la température, sur le mouvement des atomes piégés dans les puits de potentiel optique et sur les processus de transport.

Nous reportons l'observation directe des modes de propagation Brillouin par imagerie et nous étudions le lien avec la résonance optique que l'on observe dans les spectres pompe-sonde. Nous montrons l'existence de modes noirs, pour lesquels un mode de propagation est excité sans qu'il soit détectable par spectroscopie.

Nous utilisons les réseaux optiques comme système modèle pour la physique statistique. Nous montrons l'existence d'une résonance stochastique pour l'excitation du mode de propagation Brillouin.

Enfin, nous reportons l'observation d'une diffusion dirigée d'atomes dans un potentiel périodique symétrique, obtenue grâce à la brisure de la symétrie temporelle du système.

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Monrozeau, Charlotte. "Nouvelle méthode expérimentale dédiée à l'étude des modes collectifs dans les noyaux exotiques.Influence de la superfluidité sur le temps de refroidissement d'une étoile à neutrons." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00221226.

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Abstract:

Les résonances géantes monopolaire (GMR) et quadrupolaire (GQR) isoscalaires ont été mesurées dans le 56Ni, grâce à une expérience de diffusion inélastique de deutons de 50 A.MeV réalisée au Grand Accélérateur National d'Ions Lourds. Il s'agit de la première observation de ces modes collectifs dans un noyau à courte durée de vie. Le faisceau secondaire était envoyé dans la cible active Maya remplie de deuterium gazeux pur. Les deutons de recul étaient détectés par Maya et, pour les plus énergétiques (E≥2MeV), par un mur de neuf détecteurs en silicium. La GMR et la GQR sont centrées à 19.3(0.5) MeV et 16.2(0.5) MeV. Les distributions angulaires correspondantes ont été mesurées entre 3 et 7 degrés dans le centre de masse. Une analyse DWBA utilisant des densités de transition RPA a montré que la GMR et la GQR épuisent respectivement 136(27) % et 76(13) % de la règle de somme pondérées en énergie.

Un modèle Hartree-Fock-Bogoliubov à température finie a été mis au point pour décrire les dix cellules de Wigner-Seitz composant l'écorce interne des étoiles à neutrons et calculer microscopiquement leur chaleur spécifique. Les calculs ont été réalisés en utilisant deux forces d'appariement de contact : une force reproduisant les propriétés d'appariement obtenues dans l'approximation BCS et une force simulant les effets d'écrantage du milieu. En faisant l'hypothèse d'un scénario de refroidissement rapide du cœur et une température initiale de 100 keV dans l'écorce, le temps de refroidissement de l'étoile a été estimé à 9 et 34 ans respectivement.

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Lefevre, Fabien. "Caractérisation de structures du type plaque par ondes guidées générées et détectées par laser." Valenciennes, 2010. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/24980ba6-f06c-4c75-988a-16e1228d2e42.

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Abstract:

La réalisation de couches minces déposées sur substrats est très recherchée dans de nombreuses applications. C'est le cas par exemple des pièces nickelées destinées à des dispositifs à hautes performances techniques, où une couche anti-corrosion est déposée a n d'améliorer leur imperméabilité. L'utilisation de ces structures du type couche sur substrat étant grandissante, on comprend dès lors l'importance de disposer de moyens non destructifs permettant de les contrôler et de les caractériser. Dans ce travail, l'objectif a été de mettre à pro t les ondes acoustiques guidées pour le contrôle et la caractérisation de structures du type plaque. Pour la génération et la détection de ces ondes guidées, la technique laser-ultrasons a été privilégiée. C'est une méthode large bande et sans contact permettant d'éviter l'utilisation d'un milieu de couplage ou tout contact direct avec la structure et pouvant s'adapter à des géométries complexes. Pour tirer pro t au maximum de l'utilisation de cette technique, des réseaux de neurones lui ont été associés a n de résoudre le problème inverse posé par les ondes de plaque. Une méthode de caractérisation originale, e cace et polyvalente a ainsi été mise en oeuvre, permettant de déterminer les propriétés géométriques et/ou mécaniques de plaques simples ou de structures à couches. Des structures composées de silicium ont plus particulièrement été étudiées par le biais de cette méthode. Des simulations éléments nis, ainsi que des études sur certains défauts présents dans les couches minces, comme l'adhérence, sont présentées
The deposition of thin layers on substrates is more and more required in many applications. For example, to reach high technical performance, bumpers or other parts are nickeled to improve their impermeability and resistance. Another example in microelectronics is the realization of transistors found in LCDs where they are associated with each pixel. The use of these layer/substrate structures is growing, so the importance of having non-destructive techniques to monitor and characterize them is well understood. The point in using ultrasonic waves for non-destructive testing and evaluation of various materials and structures is well known. In this work, the aim was to use guided waves to monitor and to characterize plaque-like structures. The main advantage of using these modes lies in their ability to test very large areas and inaccessible structures. For the generation and detection of guided waves, the laser ultrasonics technique was preferred. It is a broadband and non contact method which doesn't imply the use of coupling medium and which can be adapted to complex geometries. To take full advantage of this technique, it has been combined with neural networks in order to solve the inverse problem posed by the propagation of guided waves. As a result, an original, e cient and polyvalent characterization method has been obtained, which allowed us to determine the geometric properties and / or the elastic parameters of di erent plate-like structures. Structures made of silicon have been studied with this method. Finite element simulations and studies concerning the in uence of defects, including adhesion, on the waves propagation are also presented

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Dissertations / Theses on the topic 'Résonance de modes guidés'

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