Thèses sur le sujet « Electronique impulsions »

Ce travail a ete consacre a l'etude experimentale par des technique pompe-sonde femtoseconde et a la modelisation des mecanismes d'interactions electroniques dans les systemes metalliques massifs (films d'argent et d'or) et confines (nanoparticules d'argent dans une matrice de verre). Pour cela, une source laser femtoseconde ti:saphir delivrant des impulsions d'environ 20 fs accordables dans l'infrarouge proche a ete developpee. Dans les films metalliques, nous nous sommes interesses experimentalement et theoriquement a la dynamique de thermalisation interne des electrons de conduction et a son impact sur les echanges d'energie electrons - reseau. Une acceleration du taux de perte d'energie vers le reseau au cours du temps a ete mise en evidence, signature du passage d'un regime individuel, correspondant a un systeme athermal, a un regime collectif decrit par une temperature electronique. La dynamique electronique et la reponse non-lineaire ultrarapide au voisinage de la resonance plasmon de surface ont ete etudiees dans des nanoparticules d'argent (de rayon compris entre 3 nm et 15 nm) dans une matrice de verre. Les resultats ont ete interpretes en termes de deplacement en frequence et d'elargissement de la resonance plasmon de surface, dont les differents mecanismes physiques ont ete clairement identifies. En particulier, lorsque le gaz d'electrons est fortement hors equilibre avec le reseau, l'augmentation des collisions electrons-surface a ete mise en evidence. L'excitation et la detection en temps reel, via la modulation des proprietes electroniques, de l'oscillation coherente des nanoparticules metalliques ont ete realisees, permettant une determination precise de la frequence et de l'amortissement de leur mode fondamental de vibration acoustique et leur comparaison avec un modele theorique.

L'insertion d'atomes alcalins dans le graphite transforme ce semi-metal, en un compose de type metallique, qui reste anisotrope. La modification de la densite electronique due a la presence de l'alcalin a ete intensivement etudiee et de nombreuses divergences sont apparues. Cependant les mesures de densite electronique que nous avons effectuees par diffusion inelastique (compton) de rayons x a lure-dci, sont en tres bon accord avec les calculs effectues dans un modele pseudopotentiel ab-inition et self-consitant. Des etudes d'absorption photoelectrique realisees sur les memes composes permettent, en utilisant la polarisation du faisceau synchrotron, de signer la symetrie des premiers etats vides et confirment le bon accord avec les calculs cites ci-dessus. L'hydrure de lithium, compose ionique modele, a ete etudie par diffusion inelastique. La comparaison des profils compton experimentaux avec plusieurs profils calcules montre la grande sensibilite de la methode a la base de fonctions d'onde choisie pour chasue modele utilise

Dans un monde de plus en plus connecté, il devient indispensable de trouver des moyens d’augmenter le débit d’informations qu’il est possible de véhiculer et de traiter. Ce besoin impose aux ingénieurs des contraintes plus serrées en termes de bande passante et de fréquence d’horloge des circuits qu’ils conçoivent.Or, les circuits d’horloge en microélectroniques sont limités par leur performance en termes de stabilité de la période d’horloge, i.e., en termes de « gigue d’horloge » ; cette limitation provient du bruit inhérent au circuit des horloges et rend donc le signal échantillonné inexploitable.Un moyen de se libérer de cette contrainte pourrait être de passer par la photonique intégrée. En effet, les horloges optiques, i.e les lasers pulsés, présentent des performances très intéressantes en termes de stabilité ou de gigue en comparaison avec les horloges en microélectroniques: les gigues des horloges optiques sont cinq fois plus faibles que la plus faible gigue d’horloge électronique citée dans la littérature.L’idée principale de cette thèse est de concevoir un circuit d’échantillonnage qui utilise les pulses du laser comme horloge et qui échantillonne un signal électronique. La brique de base du circuit en question est un photoconducteur en Germanium : une résistance en Germanium dont la résistivité varie selon la puissance du signal optique qu’elle reçoit du laser pulsé. Le photoconducteur dans ce cas précis jour le rôle d’un interrupteur piloté par le laser, et connecte l’entrée RF à la capacité d’échantillonnage. Quand l’interrupteur reçoit un pulse de lumière sa résistance chute et le signal RF peut être copié vers la capacité. Dès que le pulse de lumière s’arrête, le photoconducteur en Germanium retrouve sa résistance initiale et déconnecte ainsi l’entrée RF de la capacité qui contient le signal échantillonné.Cette thèse se propose d’étudier la faisabilité d’un tel circuit et la possibilité d’exploiter la performance des lasers en termes de stabilité de l’horloge dans l’échantillonnage d’un signal électrique.Dans le cadre de la thèse, nous avons essayé d’implémenter le circuit de base présenté auparavant et avons rencontré plusieurs défis. D’abord, les valeurs des résistances Off du photoconducteur n’étaient pas assez élevées pour permettre de déconnecter entièrement le signal RF de la capacité d’échantillonnage. Cela est dû à la présence d’un dopage résiduel lié au procédé de fabrication des photoconducteurs. L’utilisation du Germanium implique également que le passage de l’état On à l’état Off du photoconducteur n’est pas instantané, mais est fonction de la durée de vie des porteurs de charge créés suite à l’exposition aux pulses de lumière (de l’ordre de la nanoseconde).Nous avons contourné ces problèmes en utilisant trois méthodes : une nouvelle géométrie des photoconducteurs en Germanium qui permet de maximiser le rapport Roff/Ron (géométrie brevetée), un contre-dopage pour augmenter la résistivité du matériau et finalement un circuit électronique qui permet de re-échantillonner le signal en utilisant une horloge photonique basée sur les pulses du laser. Nous avons également exploré la possibilité de concevoir des horloges photoniques qui présentent une très faible valeur de gigue et dont la longueur du pulse peut être modifiée de manière indépendante de la longueur du pulse laser utilisé pour les générer
As the world becomes more and more connected, the need for higher data throughput becomes increasingly urgent. This implied more creativity from circuit designers to come up with higher bandwidth circuits and faster pace clocks to drive them.However, the traditional microelectronics clock circuits fail short to fulfill the ever-increasing need for higher sampling frequencies because of their inherent noise. The latter renders the sampled data altogether unusable and therefore hinders the efforts towards higher streams of data.Integrated photonics, the optics alternative to microelectronics, may bring an end to this problem. Indeed, when it comes to pulsed lasers, a not that new technology, the optical pulses clocking features a very low noise compared to its microelectronics counterpart, i.e a jitter that is five folds lower than the best literature microelectronics clock.The main idea of this thesis is to design a sampling circuit that uses the laser pulses as a clock, but samples an electronic signal. This circuit design is mainly based on the use of a Germanium photoconductor, i.e, a Germanium resistor that changes its resistance according to the value of the optical signal it receives. This photoconductor plays then the role of a clocked switch and connects the RF input signal to the hold capacitor. When the switch receives a pulse of light, its resistance drops and the signal can be copied to the capacitor, and once the pulse of light is over, the Germanium photoconductor recovers its first resistance value and the input signal node is disconnected from the capacitor that holds the sampled signal.The aim of this thesis is to study the feasibility of such a design and whether or not it allows taking advantage of the very low jitter value of the laser. Within the thesis, we tried to implement the up said design and stumbled upon many challenges. First, the values of the off switch resistance were not high enough to disconnect the hold capacitor from the input node due to the low resistivity of the used Germanium (residual doping). The Germanium implies also that the switching from one resistance value to another is not instantaneous but rather as long as the photo-generated carriers exist, which lasts for at least a nanosecond. We resolved these problems using three methods: a novel geometry of Germanium photoconductors that allows for high Roff/Ron ratios (patented geometry), a counter-doping to increase the resistivity of the material and finally, a re-sampling circuit driven by a photonic clock based on the laser pulses. We also explored the possibility of making very steep-edged clocks with customizable pulse lengths based on the laser pulses

Resultats d'etude de la conduction electrique de liquides non polaires tres purs (cyclohexane, n-propane) en geometrie pointe-plan, en fonction du rayon de courbure de la pointe et de la pression hydrostatique (p<->10**(7)pa)

Les futurs systèmes d'écoute pour la Guerre Electronique auront à résoudre des problèmes de plus en plus ardus liés à deux types de contraintes :
- détecter et reconnaître des signaux de plus en plus variés en puissance et en fréquence,
- se protéger contre les dispositifs de brouillage.
La fonction d'un limiteur de puissance, placé immédiatement après une antenne réceptrice, est d'éviter la saturation ou la mise hors fonction des éléments sensibles situés en aval, en particulier la chaîne d'amplification à faible niveau.
L'objectif de ces travaux financés par une bourse doctorale de la Délégation Générale pour l'Armement est de développer de tels dispositifs en conciliant ces deux contraintes dans une plus large mesure que les dispositifs existants en 2004. Ainsi, une synthèse bibliographique des développements en terme de sources micro-ondes de forte puissance associée à une étude système sera menée afin de déterminer les spécifications attendues du limiteur de puissance. Ces résultats seront ensuite comparés aux valeurs de certification aussi bien civile que militaire, montrant la vulnérabilité de certains systèmes et la nécessité d'un limiteur de puissance.
Diverses technologies de limiteurs de puissance, incluant les matériaux ferroélectriques, supraconducteurs ou bien l'utilisation de semi-conducteurs, seront ensuite analysées et comparées avec les spécifications et les contraintes liées aux applications. Il s'avèrera que ces technologies aussi variées soient elles ne répondent pas au cahier des charges lié aux applications militaires ou aéronautiques.
C'est ainsi que cette étude se propose d'évaluer une autre technologie basée sur l'utilisation d'électronique sous vide dont on rappellera les principales applications et fondements physiques comme les phénomènes d'émission électronique.
Le limiteur proposé s'appuie ainsi sur la dissipation progressive d'une onde électromagnétique le long d'une ligne de transmission chargée par une distribution de diodes à vide. Le dimensionnement de ce type de dispositif fera appel à des outils de simulation électromagnétique mais également particulaire.
Ces composants seront ensuite fabriqués en utilisant les moyens de la salle blanche située à l'ESIEE. Compte tenu de leur sensibilité à l'environnement, une encapsulation spécifique sera développée en associant couplage électromagnétique et soudure entre deux substrats afin de garantir une herméticité totale des dispositifs. En effet, la puissance pourra soit être dissipée par émission électronique par effet de champ, soit par la formation d'une décharge plasma. La prépondérance de l'un ou l'autre phénomène dépendra alors de l'environnement d'encapsulation.
Les performances hyperfréquences des dispositifs ont également été évaluées dans une bande de fréquences comprises entre 0 GHz et 40 GHz. Les pertes d'insertion liées à l'encapsulation et aux parties limitatrices ont ainsi été déterminées. Des limiteurs de puissance à très faibles pertes par rapport aux autres technologies peuvent ainsi être obtenus.
L'étude en puissance de ces limiteurs a également été menée. C'est ainsi que quelques échantillons ont subi une multitude d'impulsions de très forte puissance pouvant aller jusqu'à deux kilowatts à des fréquences situées en bande X. Les résultats de ces mesures montreront une limitation effective de la puissance et la validité du concept de limiteur de puissance basé sur l'utilisation d'électronique sous vide.

Nous avons étudiés l'excitation d'un solide diélectrique par une impulsion laser femtoseconde
(fs) intense dans le domaine visible où XUV. Ce type d'irradiation produit des électrons excit
és avec des énergies initiales qui vont de quelques eV à quelques dizaines d'eV au dessus
du bas de la bande de conduction. La relaxation de ces électrons est à l'origine de nombreux
phénomènes tels que l'ablation laser, le claquage optique ou le transport des électrons "
chauds " dans les matériaux à intérêt technologique (SiO2 et diamant). L'objectif de ce travail
de thèse est d'étudier de façon directe et de mieux comprendre ces mécanismes de relaxation
électroniques. Deux techniques expérimentales complémentaires, utilisant les impulsions XUV
ultrabrèves, issues de la génération d'harmoniques d'ordres élevés, ont été mises oeuvre pour
mener à bien ces études. Tout d'abord, les expériences de photoémission ont permis de mettre
en lumière un nouveau mécanisme d'absorption du rayonnement par les électrons de la bande
de conduction : les transitions multiphotoniques interbandes. Nos résultats montrent que ce
processus est le mécanisme dominant d'échauffement des électrons. Cette conclusion est de
plus corroborée par les résultats d'un modèle théorique basé sur la résolution de l'équation
de Schrödinger dépendante du temps. D'autre part, des expériences " pompe/sonde " de
photoémission résolue en temps ont eu pour but de sonder la population d'électrons excités
par une impulsion XUV et de suivre son évolution temporelle sur une échelle de temps fs
à ps. Les temps de décroissance mesurés sont de l'ordre de quelques ps pour des électrons
de 30 eV. L'interprétation des ces durées de vie longue est problématique. Nous suggérons
un modèle de relaxation en deux étapes, tout d'abord purement électronique et rapide, puis
d'interaction avec le réseau plus lente, pour expliquer ces résultats expérimentaux. Le second
type d'expériences porte sur une spectroscopie de photoconduction sur du diamant. En utilisant
les harmoniques d'ordres élevés comme source d'excitation nous avons mesuré le courant
de déplacement induit qui permet d'accéder au nombre d'électrons excités en fonction de
l'énergie des photons incidents. Cette information permet d'étudier l'efficacité de l'ionisation
par impact (collision inélastique électron/électron). Nos résultats peuvent s'interpréter par la
structure particulière du diamant qui comporte une deuxième bande interdite 10 eV au dessus
du bas de la bande de conduction. Des simulations Monte-Carlo permettent de confirmer cette
interprétation.

Ce memoire est consacre a l'etude de certaines proprietes optiques non lineaires de nouvelles molecules organiques piegees dans des matrices solides xerogels et polymeres. Ces travaux concernent divers processus non lineaires presents dans ces materiaux solides dans le but de preserver les detecteurs photoniques tels que l'il ou les capteurs ccd contre l'agression laser. Ces materiaux fonctionnent comme des limiteurs optiques passifs : ils reagissent a la presence d'un rayonnement laser impulsionnel suffisamment intense en affaiblissant la luminance transmise. Parmi les differents mecanismes non lineaires, nous avons etudie les processus : d'absorption saturable inverse (asi) avec des chromophores de la famille des phtalocyanines et des porphyrines, de refraction non lineaire (rnl) et d'absorption a deux photons (adp). L'utilisation de lasers impulsionnels de duree nanoseconde, picoseconde et sub-picoseconde nous a permis d'evaluer la contribution des differents processus mis en jeu grace a un grand nombre d'experiences. Nous avons mis en evidence par des experiences de z-scan que des matrices solides dopees avec des chromophores asi presentent egalement de la rnl. Des molecules organiques du type quadripolaire exhibant le mecanisme adp semblent posseder une forte absorption des etats excites, comme pour les asi. Enfin, nous avons aborde l'etude du processus de diffusion induite dans un milieu inhomogene compose d'une matrice xerogel poreuse adaptee en indice avec un melange de solvants aux proprietes non lineaires. Afin d'expliquer de maniere satisfaisante la plupart des mesures experimentales, nous proposons des simulations numeriques basees sur la technique de la bpm. L'exploitation d'un seul mecanisme n'est pas toujours suffisante pour assurer une protection ideale. On peut alors envisager utiliser une combinaison de plusieurs mecanismes pour accroitre l'efficacite du systeme limiteur optique et pour beneficier d'une protection large bande spectrale.

La mission spatiale internationale Mars96 devait emporter vers la planète rouge un aérostat développé en France par le CNES. Le guiderope métallique de cet aérostat devait contenir un radar de sondage de la subsurface jusqu'au kilomètre de profondeur. La mission du ballon sur Mars96 a été reportée puis annulée. Ce mémoire présente et discute l'essentiel des développements de ce nouvel instrument radar, certaines parties spécifiques et originales sont détaillées. L'évaluation de performance, l'étude de la dynamique des signaux avec adaptation de l 'instrument, et l'évaluation de la quantité d'information disponible terminent ce mémoire
The Mars96 mission towards plante Mars was to deliver an atmospheris balloon whose metallic guiderope contained a ground penetrating radar that was to sound the planet subsurface up to a one kilometre depth. The Mars96 balloon mission was postponed and then cancelled. This document presents and discusses most of the features of this new radar instrument. Some specific and original parts are described with more details. The performance evaluation, the matching of the instrument to the signals dynamics, and the evaluation of the available data amount build the last chapter of this dissertation

L'objectif de ce travail etait de caracteriser le chauffage et le transport des electrons et des ions lors de l'interaction d'une impulsion laser ultra-intense avec un plasma dense. Le principal outil de cette etude est la simulation numerique, a base de codes cinetiques particulaires. Lors de l'interaction, les electrons de la surface de la cible sont acceleres a de hautes energies vers l'interieur de celle-ci. Nous avons montre que les mecanismes d'acceleration electronique dependent fortement de la deformation du profil de densite due au mouvement ionique. Ce dernier a aussi ete etudie et differents mecanismes d'acceleration ont ainsi ete caracterises : enfoncement de la surface du plasma par la pression de rayonnement du laser, acceleration par choc electrostatique ou par deferlement d'une onde acoustique ionique, acceleration par le champ de rappel cree par l'expulsion radiale des electrons hors du canal laser creuse dans un plasma faiblement surcritique. Les electrons et les ions acceleres a la surface du plasma penetrent a l'interieur de la cible et interagissent avec celle-ci. La competition entre la focalisation due au champ magnetique auto-genere par le fort courant electronique et l'effet dispersif des collisions a ete analysee. Dans un plasma homogene chaud, un courant optimal pour lequel la longueur de propagation sans diffusion est maximale est ainsi obtenu. Nous avons aussi montre que l'effet de rappel du au champ electrique auto-genere est plus important que la friction due aux collisions. Dans une cible deuteree, les ions acceleres interagissent avec les ions de la cible et produisent des neutrons. Une forte correlation entre le mode d'acceleration ionique et la distribution angulaire et energetique des neutrons produits a ete ainsi mise en evidence.

Cette these constitue une etude theorique et numerique du comportement en regime relativiste de deux phenomenes non-lineaires de la physique de l'interaction laser-plasma : les instabilites parametriques electroniques et la force ponderomotrice. Dans la premiere partie de ce memoire, la relation de dispersion a trois dimensions des instabilites parametriques electroniques est etablie pour une onde polarisee circulairement se propageant dans un plasma homogene et froid, sans limitations sur l'intensite de l'onde ni sur la densite du plasma. Elle est obtenue sous forme d'un determinant infini et resolue numeriquement apres troncature. Le comportement des differentes instabilites parametriques electroniques est precise a haute densite et haute intensite. Les resultats obtenus sont verifies a l'aide de simulations numeriques a deux dimensions, qui montrent egalement que dans leur phase non-lineaire, ces instabilites provoquent a haute densite un violent chauffage du plasma ainsi que la filamentation et une forte absorption de l'onde. L'instabilite de weibel est egalement brievement etudiee en regime relativiste. Dans la deuxieme partie de ce travail, nous etablissons une expression de la force ponderomotrice exercee par une impulsion laser ultra-intense dans le vide au voisinage du foyer. La condition de validite de ce calcul est precisee. Dans le cas d'une impulsion de profil transverse gaussien, plusieurs expressions du champ electromagnetique au foyer sont etablies, qui correspondent a differents degres d'approximation. Un code numerique d'integration des equations du mouvement d'un electron dans le champ laser est utilise avec ces differentes expressions. Il confirme la condition de validite et l'expression de la force ponderomotrice relativiste obtenues. Il montre l'importance d'une description precise du champ au foyer. Ces resultats sont utilises pour interpreter une experience recente et pour critiquer d'autres travaux theoriques dans ce domaine.

La variation de vitesse des machines électriques est une application très porteuse de l’électronique de puissance. La solution de conversion la plus répandue consiste à connecter en cascade deux convertisseurs statiques et d’effectuer une double conversion (AC/DC/AC). Une autre solution, faiblement répandue dans l’industrie, effectue une conversion directe AC/AC. Ce mémoire effectue une synthèse sur les solutions de conversion directe ainsi que sur les stratégies de modulation des convertisseurs matriciels et matriciels « double étage » dans le but de piloter des machines électriques triphasées à partir d’un réseau alternatif triphasé. Cette synthèse a permis de développer une modulation scalaire généralisée, associée à un modulateur par porteuse, équivalente à la modulation vectorielle et applicable aux différents convertisseurs matriciels. Les modulations, à nombre de commutation réduit par période de découpage, ont été approfondies. Cette généralisation a permis de mettre en évidence une solution réduisant les pertes et améliorant le comportement électromagnétique du dispositif comparativement aux modulations traditionnellement utilisées. La présentation des contraintes réelles (commande rapprochée des interrupteurs, Les protections ainsi que le filtrage) est abordée et a été utilisée pour développer une maquette laboratoire. Les stratégies de modulation ont été implantées expérimentalement et valident l’étude théorique. Enfin, un fonctionnement direct à la fréquence réseau, sans modulation donc à faibles pertes, est proposé. Un fonctionnement particulier est introduit, permettant d’effectuer le transitoire du mode modulé classique au fonctionnement direct non modulé
In the power electronics field, the adjustable speed drives is a growing application for electric motors control. The most common conversion solution is to connect in series two static converters and perform a double conversion (AC/DC/AC). Another solution, hardly proposed by industry, uses a direct AC/AC conversion. This thesis aims to make a direct conversion solutions and matrix converters and ‘‘two stage’’ matrix converters modulation strategies synthesis for the purpose to control three-phase electric motor with a three phase input network. This synthesis has developed a generalized scalar modulation, combined with a carrier wave modulator, equivalent to the space vector modulation and applied to matrix converters and the ‘‘two stage’’ matrix converters. Some attention has been done to reduced the switching number during the modulation period. The generalization allows to propose a modified modulation which reduces the losses and improves the electromagnetic performance compared to the traditional modulations used for these kind of converters. The practical constraint (switches control, protection system and filtering) are discussed and has been used to develop a laboratory prototype. The modulations strategies have been implemented experimentally and validate the theoretical study. Finally, a direct function mode with an equal frequency between the input and output network is proposed, without modulation and therefore low losses. In the last part, a particular operation mode is then introduced, permitting the transient operation between the modulated conventional mode to the direct mode without modulation

Les filtres integres a capacites commutees a reponse impulsionnelle finie sont etudies, avec l'accent sur une classe originale: les filtres multiphases bases sur la ligne a retard analogique a entrees multiples. Le calcul des coefficients, la classification des architectures possibles, les effets parasites, la realisation de prototypes integres monolithiques et leur test sont traites. L'etude demontre la faisabilite de tels filtres

Le but de ce travail est le développement d'un logiciel de CAO orienté vers l'étude de structures de convertisseurs statiques associés à leur environnement. Après une description complète du logiciel, tant sous l'aspect convivial que théorique, nous présentons un ensemble de modifications apportés au post-processeur afin de permettre à l'utilisateur d'étudier les grandeurs électriques qui l'intéresse (courants, tensions simples et composées, analyse harmonique, puissance, valeurs moyennes et efficaces. ,. ) L'implantation de la commande en Modulation de Largeur d'Impulsions met en évidence l'influence des limitations pratiques introduites dans la commande des interrupteurs. L'intégration de boucles de régulation ainsi que sa validation par la comparaison entre la simulation et un montage expérimental complète l'éventail des fonctions disponibles en permettant au logiciel de simuler le comportement d'un convertisseur dans un environnement

La charge des batteries est un point important pour le développement du véhicule électrique. Actuellement, plusieurs systèmes sont mis en place (chargeurs embarqués, bornes de recharge, coupleurs inductifs) et permettent de répondre à l'attente des usagers. Des dispositifs de faible puissance (3 kW) assurent une recharge (dite "lente") complète des batteries durant les heures creuses (5 à 8 heures). Des systèmes plus puissants (supérieur à 10 kW) permettent une charge dite "rapide" (20 à 30 min) et partielle (70 à 80 %). Les chargeurs "lents" imposent une masse supplémentaire et un surcoût au véhicule. Les dispositifs "rapides" quant à eux sont complexes et très onéreux, ce qui limitera leur nombre et donc leur intérêt qui est d' assurer le rôle de stations-service. L'idée de réutiliser les éléments déjà existants dans le véhicule (convertisseur et moteur) pour concevoir une structure de charge est alors apparue comme une voie prometteuse. Le chargeur "intégré" est né, sa conception est conditionnée par la chaîne de traction implantée dans le véhicule. Notre étude porte sur la mise en oeuvre de dispositifs de charge conçus pour être implantées sur des véhicules à traction alternative (onduleur + moteur alternatif). L'utilisation du réseau monophasé a permis de mettre en oeuvre une structure assurant la charge de type "lente". Elle permet grâce à un montage à deux étages de répondre à la norme réseau basse fréquence (EN NF 61 000-3-2) et d'ofrir une large gamme de tension. L'utilisation des enroulements moteur comme inductances à été analysée. Le convertisseur connecté sur le réseau triphasé assure la charge "rapide" grâce à un montage monoétage. La mise en oeuvre du modèle moyen généralisé a permis de modéliser et commander l'ensemble des structures étudiées. En particulier une commande à été élaborée pour le chargeur triphasé afn d'adapter la tension de sortie du redresseur à celle des batteries en agissant sur le courant réactif absorbé
The battery charge is a key point for the electric vehicle development. Nowadays gears such as onboard charger, fast charging station, inductive coupling charger are proposed and can meet user expectations. Low power devices (3 kW) can carry out a complete charge (called "slow") of the batteries during slack periods (5 to 8 hours). More powerful devices (higher than 10 kW power fow) operate a fast (20 to 30 minutes) and partial (70 to 80 %) charge. The "slow" chargers involve additio-nal weight and cost to the vehicle. The fast chargers are more complex and more expensive and their number will be limited as well as their interest (to perform gas-station). The proposed solution which uses the existing components (converters, AC motor) of the electric vehicle to realize a charger appears as an interesting feld. The integrated charger is born, its design depends on traction structure. The charge structure is based on the electric vehicle using an AC drive-train. On the single phase network the "slow" type charger bas been realized. A two-stage structure allows to comply with low frequency standards and ofers a large output voltage range. The use of motor windings as inductors is analyzed. The equipment connected to three-phase power supply leads to the fast charging thanks to a single-stage structure. The use of the generalized average model allows modelling and controlling all the studied structures to be done. An efective control on the reactive input current bas been developed for the three-phase charger in order to adjust output voltage versus battery voltage

Le but de ce travail est l'etude et la realisation d'un dispositif optoelectronique d'echantillonnage large bande pour l'analyse d'impulsions uniques. Le premier chapitre presente l'etat de l'art et le principe des differents systemes optoelectroniques ultra-rapides existants. Le deuxieme chapitre comprend une succincte etude theorique et experimentale de la photoconduction rapide. Il presente les caracterisations de deux lots de materiaux photoconducteurs. Parmi ces caracterisations, des techniques de mesures subpicosecondes resolues en temps sont utilisees pour evaluer le temps de reponse de ces materiaux. Le troisieme chapitre introduit la theorie des lignes de transmission et presente les proprietes des lignes microrubans ainsi que les principales methodes numeriques utilisees pour leur analyse. Apres une rapide description des deux dispositifs concus pour les tests, les resultats de simulations et de caracterisations obtenus sur ces dispositifs sont presentes. La simulation est realisee a partir d'un modele 3d obtenu par discretisation spatiale et temporelle des equations de maxwell. Les caracterisations comportent des analyses transitoires (banc de reflectometrie) et harmoniques (analyseur vectoriel). Le quatrieme chapitre represente l'aboutissement de cette these puisqu'il decrit la realisation et les premiers tests effectues sur un systeme prototype d'echantillonnage optoelectronique monocoup

Cette these porte sur la relaxation des electrons dans les semiconducteurs et plus particulierement dans l'arseniure de gallium. Elle nous renseigne sur les processus fondamentaux, notamment les collisions, qui permettent aux electrons de changer d'energie et determinent la rapidite des dispositifs electroniques ou optoelectroniques. L'etude repose sur l'utilisation de lasers a impulsions femtosecondes et sur une methode pompe-sonde originale car non-degeneree: l'impulsion pompe injecte des electrons et des trous en un temps tres bref, tandis que l'impulsion sonde est accordee sur une autre transition utilisant une bande de valence plus profonde car decouplee par l'interaction spinorbite. Il est ainsi possible de suivre avec une resolution temporelle de 30 fs l'evolution de la distribution des electrons, et des electrons, et des electrons seulement, sans la superposer a celle des trous. On observe pour la premiere fois les tout premiers instants de la relaxation des electrons pour lesquels la distribution est encore completement hors d'equilibre, jusqu'a la thermalisation qui se fait tres rapidement, en moins de 300 fs. En parallele, l'etude theorique montre la necessite d'une description non-markovienne des processus (c'est-a-dire tenant compte du passe des distributions) que l'on prend en compte avec la theorie de la cinetique quantique utilisee dans le cadre des equations de bloch pour semiconducteurs. L'equation de boltzmann et la regle d'or de fermi ne sont en effet plus valables pour des echelles de temps aussi courtes. L'accord theorie-experience est d'autant plus remarquable qu'aucun parametre ajustable n'a ete requis. L'influence de plusieurs parametres experimentaux a aussi ete etudiee: une forte densite de porteurs injectes ralentit la relaxation, alors que la presence initiale de porteurs froids l'accelerent fortement. L'exces d'energie initial donne aux electrons est en revanche de peu d'influence. Nous avons aussi adapte notre methode a l'etude de la relaxation dans les structures a puits quantiques et nous en presentons les premiers resultats.

Ce travail presente deux circuits bases sur les memoires de courant. Les applications developpees sont capables de travailler avec des alimentations en tension de 3v et moins. Pour ces realisations, il a ete necessaire de developper a la fois de nouvelles memoires de courants ainsi que des architectures originales pour repondre a tous les criteres des cahiers des charges. La premiere realisation est un fir pour une application video dont la fonction est, en sortie d'un filtre continu, d'y transferer une partie des contraintes de rejection. La phase lineaire que presente ce type de filtre se prete parfaitement bien a cette application tres sensible au delai de groupe. L'architecture developpee utilise un adressage cyclique qui permet de fortement reduire les degradations engendrees par les memoires de courant tout en conservant la dynamique. Le deuxieme circuit est un modulateur sigma-delta d'ordre 2 dont les performances requises sont une resolution superieure a 12 bits dans la bande 300-3400 hz, une surface d'integration reduite et une faible consommation. Pour arriver a obtenir la precision necessaire avec la faible tension d'alimentation, une nouvelle memoire a ete developpee. Sa particularite est d'utiliser un transistor de memorisation en zone triode qui lui confere une grande linearite. Elle laisse esperer des resultats en terme de linearite et de resolution proche de 14 bits.

Les proprietes d'un modulateur parametrique sont analysees. On montre que ce dispositif, constitue par la capacite variable d'une jonction pn pompee a 10 ghz, est caracterise par un gain de conversion, une impedance d'entree capacitive et un bruit interne tres reduit et qu'en consequence un systeme de detection optique, forme par une diode pin rapide couplee au convertisseur parametrique, presente un rapport signal a bruit superieur a celui des dispositifs de detection sans amplification interne habituellement utilises, au moins tant que la bande passante video est inferieure a 4 ghz. Enfin, on decrit une realisation pratique pour laquelle on a mesure un gain de conversion de 7db et une largeur a mi-hauteur de la reponse percussionnelle du modulateur seul voisine de 500 ps

Revue des propriétés des thyristors interrupteurs. Aptitude à l'utilisation en grande traction. Etude du rétablissement de la tension aux bornes. Soufflage et mise en série des thyristors interrupteurs. Caractérisation des GTO de grande puissance.