Rozprawy doktorskie na temat „Dispositif non lineaire”

Un codage de l'information sous la forme d'impulsions lumineuses ultra-breves permettrait d'atteindre des densites temporelles d'information tres grandes. C'est pourquoi la conception de dispositifs optiques ultra-rapides de commutation et de stockage de l'information devient necessaire. Le fabry-perot non lineaire est constitue d'un milieu optiquement non lineaire place entre deux miroirs paralleles. Ce systeme presente des comportements de commutation et de bistabilite optiques lorsqu'il est illumine avec des faisceaux d'intensites constantes. Le milieu non lineaire utilise est un semi-conducteur dans la zone de transparence, au voisinage du bord d'absorption. La non-linearite optique ultra-rapide est l'effet stark optique dont l'etude experimentale a forte intensite est presentee. L'analyse de la propagation dans ce milieu fortement dispersif et non lineaire est operee dans l'espace des phases temps-frequence a l'aide de la fonction de distribution de wigner. La propagation d'impulsions courtes dans un fabry-perot est examinee theoriquement, d'abord dans le cas lineaire pour mettre en evidence la notion de temps de reponse dependant de la frequence, puis dans le cas non lineaire ou apparaissent les effets de commutation. Une evaluation complete du role temporel et spectral de ce dispositif est donnee dans l'espace temps-frequence. Le comportement du fabry-perot non lineaire est etudie experimentalement par des mesures de transmission resolues en temps et par l'analyse des modifications de la forme temporelle des impulsions lors de la traversee du dispositif. La commutation aller-retour du fabry-perot a lieu en moins de deux picosecondes: le dispositif agit comme une perte optique a temps de commutation subpicoseconde

Nous avons développé un véritable instrument de mesure et de caractérisation en temps réel des réseaux dynamiques photoinduits dans des matériaux holographiques. La technique des réseaux mobiles utilisée ne suppose pas connue la nature du reseau. Elle caracterise les modulations d'indice et d'absorption, a savoir leurs amplitudes et leurs dephasages par rapport au système de franges d'inscription. Il suffit de translater le reseau pendant un temps tres bref perpendiculairement aux franges, et de détecter les variations d'intensité des faisceaux qui les forment. Nous avons évalué les capacités et les limitations de ce dispositif qui fournit, pour la premiere fois, la cinetique de l'ensemble des paramétrés des reseaux. Nous l'avons adapte aux différents types de materiaux étudiés. Dans des matériaux photorefractifs organiques, le déphasage du réseau d'indice mesure indique bien un effet non local, dont les manifestations sont compatibles avec l'effet photorefractif qui serait cree par orientation des chromophores sur la direction du champ total. Nous avons aussi décelé un petit réseau d'absorption en quadrature avec le réseau d'indice majoritaire. Dans les sol-gels mous sik-dr1, nous avons sépare le réseau de surface du réseau de photoisomerisation, et mesure directement pour la premiere fois le déphasage de des réseaux de surface. Mettant un terme a un débat résultant d'expériences indirectes et controversées, cette valeur est en accord avec les modeles de photomigration. Nous avons montre que la variation temporelle quasi linéaire du déphasage des réseaux, observée avec des matériaux sol-gels et des cristaux liquides, est un artefact experimental qui affecte l'analyse de tous les matériaux lents : ce sont les franges d'inscription qui bougent par rapport au réseau photoinduit. Cette derive des franges est a l'origine des phénomènes de transfert d'énergie décrits dans certains de ces matériaux lents.

Le bilame magnetostrictif est une structure elastique de base que l'on peut utiliser pour fabriquer des microactionneurs. Cette structure simple est constituee d'une membrane ou poutre en silicium recouverte d'une couche mince magnetostrictive. Nous etudions deux methodes permettant d'ameliorer ses performances. La premiere methode consiste a annuler la raideur magnetique du bilame en mettant a profit la possibilite de creer dans une couche a anisotropie uniaxiale une configuration d'aimantation instable en polarisant le materiau par un champ statique perpendiculaire a l'axe facile. Cette idee est etudiee et verifiee experimentalement dans les chapitre ii et iii. La deuxieme methode consiste a annuler la raideur elastique du systeme en utilisant le phenomene bien connu de flambement elastique des poutres. Nous developpons cette idee dans le chapitre iv. Dans le chapitre v nous menons a bien une etude analytique et experimentale du flambement elastique des poutres encastrees basee sur l'etude de trois dispositifs experimentaux.

Dans le cadre de cette thèse on s'est intéressé à l'étude, par simulation, du fonctionnement des systèmes électriques en régime non-sinusoïdal, ainsi qu'aux effets de la pollution harmonique sur les éléments du système. Nous avons tout d'abord révisé les principaux paramètres du régime non-sinusoïdal (en proposant en complément les facteurs de distorsion intégratifs et dérivatifs) et la théorie de la puissance. Ensuite nous avons étudié la modélisation des principaux types de sources d'harmoniques, en adaptant des modèles existants ou en développant de nouveaux (pour les convertisseurs et les TCRs). Nous avons continué avec les éléments linéaires en choisissant parmi leurs modèles ceux appropriés à l'étude du régime non-sinusoïdal ou en proposant des modèles personnels, comme pour les transformateurs de puissance. On a toujours mis en évidence la caractéristique fréquentielle des paramètres des modèles. Après avoir évalué les principes potentiellement utilisables pour la modélisation du fonctionnement du système en régime non-sinusoïdal, nous avons choisi l'analyse harmonique itérative pour des études localisées, dont nous avons amélioré la convergence. Pour les études portant sur l'ensemble du système, nous avons développé un logiciel reposant sur la méthode dichotomique et la représentation hybride (temporelle et fréquentielle) des éléments non-linéaires. Les résultats des simulations réalisées dans le réseau IEEE 14 noeuds modifié, ont été utilisés dans l'analyse des interactions entre les sources harmoniques (principalement à l'aide de la puissance harmonique active totale). Dans la dernière partie, nous avons étudié les principaux types d'effets de la pollution harmonique et nous les avons détaillé pour différentes composantes du système
This thesis deals with the study, by simulation, of power Systems in non-sinusoidal situations including harmonie pollution effects. First the principal parameters of non-sinusoidal wave shapes and working conditions and some éléments of power theory were reviewed. Novel complementary intégrais and derivatives harmonie distortion factors were proposed as well. Secondly, the modelling of the main types of harmonie sources was studied, either by adapting existing models where possible or by designing new models, such for power converters or TCRs. The linear parts of the System where then treated by the appropriated models or making new proposais (as for power transformers). After evaluating the simulation principles of the power Systems operating in non-sinusoidal conditions, itérative harmonie analysis was selected for localised studies, where its convergence properties were improved. For mil scale system studies, a software program was developed based on the dichotomous method, where the hybrid modelling, in both time and frequency domains, of non-linear éléments is assumed. The results of simulations conducted on the IEEE 14-bus modified test network were used in order to analyse the interactions between the harmonie sources, mainly by using the individual and total harmonie active powers. Finally, the principal types of harmonie pollution effects hâve been studied and detailed for several System constituents

La rencontre de l'optique et des microondes a donne naissance a un nouveau domaine : l'optomicroonde qui permet le traitement optique du signal microonde ou le controle optique de composants microondes. Cette these s'inscrit dans ce dernier axe. Lorsque l'on expose un semi-conducteur a une source optique dont les photons ont une energie suffisante, il y a creation dans le materiau de paires electron-trou modifiant la permittivite et la conductivite du substrat. Nous avons mis a profit ce principe pour realiser une charge adaptee accordable. L'extremite ouverte d'un stub depose sur une plaquette de silicium est illuminee par un signal optique et une tension continue ajoutee au signal microonde est appliquee dans le meme temps. Cette double commande optique et electrique nous permet de regler la frequence de rejection du stub sur une plage de plus de 60% en dessous de la frequence propre en dehors de toute illumination. Nous pouvons de plus ajuster le niveau de rejection entre 5 et 50 db. Apres des observations experimentales a deux longueurs d'onde optique differentes, nous nous sommes attaches a la modelisation de la charge photo-induite. Un modele intuitif a ete developpe sous la forme d'une resistance en serie avec une capacite. Il a ensuite ete verifie par des simulations electriques. Enfin, la resolution des equations de distribution des electrons et des trous a permis une approche plus fine du phenomene. Le role de chaque commande a ete mise en lumiere ce qui permet de mieux comprendre leur influence sur la repartition des charges dans le plasma photo-induit. Ainsi, nous avons mis en evidence l'influence de la diffusion laterale sur l'impedance de la charge photo-induite. D'autre part, les simulations ont montre l'importance de la duree de vie des porteurs et du dopage sur le modele. Finalement, la charge photo-induite sur un substrat de silicium a ete utilisee pour ses proprietes non-lineaires, dans le cadre du melange de deux signaux microondes. Les premieres simulations ont permis d'identifier les elements responsables de la generation des produits d'intermodulation. Ces travaux ouvrent de nombreuses perspectives d'utilisation de la charge photo-induite et de nouveaux horizons pour le controle optique de composants microondes.

Le dispositif etudie consiste en un guide d'onde optique en silicium epitaxie sur un substrat de saphir. Un reseau grave a la surface du silicium assure le couplage dans le guide d'une onde incidente dont la longueur d'onde correspond au seuil d'absorption du silicium, et qui peut donc faire apparaitre des non-linearites optiques importantes. La dynamique des phenomenes observes resulte de la competition entre la variation de l'indice de refraction du silicium associee a la photocreation de porteurs et celle due a l'echauffement du materiau lors de la recombinaison de ces porteurs. Apres un rappel sur les guides d'onde plans et sur l'excitation des modes d'un guide optique grace a un coupleur a reseau, nous examinons l'efficacite de couplage et l'amelioration des performances du dispositif en fonction des divers parametres: outre les parametres geometriques (pas et profondeur de modulation du reseau, epaisseur du film), la duree de vie des porteurs joue un role considerable dans la dynamique du dispositif en fonctionnement impulsionnel. Son amelioration permet d'observer deux commutations (dont une au moins sub-nanoseconde) sur les faisceaux de sortie au cours d'une impulsion incidente de 20 ns de duree. Le dispositif peut donc avoir un comportement bistable dynamique en accord avec les simulations numeriques. Les conditions d'excitation d'une onde dans le guide et leur influence sur l'evolution temporelle des intensites guidee, transmise et reflechie par le dispositif sont etudiees. En vue d'utiliser ces dispositifs en portes logiques, on a examine comment varient spatialement les diverses intensites de sortie sur l'etendue de la zone eclairee. Cette etude permet de determiner la zone ou le signal de sortie est le plus exploitable

Le travail presente dans cette these porte principalement sur le controle des instabilites spatiales dans deux dispositifs optiques non-lineaires, excites en regime impulsionnel picoseconde. Dans la premiere partie, on fait un rappel de quelques notions de l'optique non-lineaire: l'effet kerr optique, autofocalisation, automodulation de phase, propagation de faisceaux soliton. La deuxieme partie de l'expose presente nos travaux sur une interface non-lineaire. Nous avons reussi a controler les instabilites spatiales dans la refraction non-lineaire sur cette interface. Nous avons etudie un interferometre de fabry-perot non-lineaire en regime transitoire, dans la troisieme partie: desaccord de phase par rapport a l'excitation, influence de l'incidence du faisceau d'entree sur les instabilites spatiales du dispositif

Cette these presente l'etude experimentale d'un dispositif permettant d'obtenir des commutations tout optique rapides base sur l'excitation d'une onde guidee dans un film non lineaire de silicium, epitaxie sur un substrat de saphir et recouvert d'argent, grace a un reseau de diffraction grave a la surface du film. Apres avoir rappele les proprietes du silicium sur saphir, nous revenons sur les guides d'onde optiques modules periodiquement et les conditions dans lesquelles un faisceau lumineux peut exciter efficacement une onde se propageant dans le guide. Nous montrons qu'il est possible d'utiliser les resonances angulaires correspondant a l'excitation d'ondes guidees pour obtenir des commutations optiques sur les intensites reflechie et guidee par les guides non lineaires. Les variations d'indice du silicium dues aux differents phenomenes induits sous excitation optique en bord de bande d'absorption sont evaluees. Nous detaillons le processus technologique developpe pour reliser les composants, reseau de diffraction de pas submicronique, les diffrents traitements etudies pour neutraliser les defauts induits dans le silicium lors de la gravure du reseau par usinage ionique. Des simulations numeriques en regime dynamique donnent des resultats en accord avec les mesures faites en regime non lineaire sous excitation par des impulsions optiques de duree 20 ns et 200 ps issues d'un laser nd/yag. Il est possible d'observer, sous excitation nanoseconde, une ou deux commutations subnanosecondes tres contrastees sur les faisceaux de sortie. L'instant d'apparition de ces commutations est precisement defini par les conditions d'excitation des dispositifs. Sous excitation picoseconde, des commutations d'environ 10 ps sont observees. Ces resultats permettent d'envisager une mise en forme de signaux optiques et sont interessants pour resoudre des problemes de synchronisation

Cette these presente l'etude theorique du fonctionnement dynamique de dispositifs pour la commutation optique dans le domaine des impulsions de quelques nanosecondes a quelques microsecondes. Ces dispositifs consistent en un guide d'onde non lineaire en silicium sur saphir avec un coupleur a reseau de diffraction. Apres quelques rappels theoriques sur l'optique non lineaire et sur la bistabilite optique via l'exemple du fabry-perot non lineaire, la structure detaillee des dispositifs est presentee. Une theorie simplifiee de leur fonctionnement quasistatique introduit les concepts de base pour la comprehension des phenomenes physiques se produisant dans la structure. Une methode matricielle de calcul de lapropagation des ondes electromagnetiques dans un milieu stratifie comportant une interface faiblement modulee est developpee afin de determiner les proprietes optiques des dispositions en regime lineaire. Puis les origines des non-linearites du silicium (principalament electronique et thermique) sont etablies, autorisant ainsi l'etude de leur dynamique et l'evaluqtion quantitative de leur importance. Pour mener a bien ce travail, une methode originale de calcul de la diffusion spatio-temporelle de la chaleur dans un milieu stratifie a ete mise au point. La synthese des etudes precedentes permet alors de disposer d'une modelisation approchee du fonctionnement dynamique global des dispositifs. Les simulations du fonctionnement des dispositifs, issues de la precedente modelisation, et par ailleurs en bon accord avec les observations experimentales, mettent en evidence le role fondamental de la competition entre les non-linearites d'origines thermique et electronique qui ont des effets antagonistes; elles permettent d'expliquer l'existence de commutations (sub-)nanosecondes sur les intensites lumineuses reflechie ou transmise par les dispositifs, et de comparer les comportements observes avec un fonct

Afin de réduire les vibrations d'une structure, on utilise des éléments piézoélectriques connectés à des circuits électriques passifs. L'objectif est de se rapprocher de l'efficacité du contrôle actif sans en supporter la complexité et la consommation. On considère d'abord l'association d'une résistance (qui a un effet similaire à un amortissement visqueux) et éventuellement d'une inductance (permettant de réaliser un oscillateur accordé) aux éléments piézoélectriques. Ces systèmes ont des propriétés intéressantes, mais sont peu efficaces à moins d'un accord très précis de l'inductance. Afin d'obtenir des performances élevées sans accord précis, on étudie un circuit à commutation, qui se ferme et s'ouvre à des instants bien précis. L'effet de la charge, qui freine la structure, s'apparente à un frottement sec. En synchronisant les commutations sur les vibrations, le système est auto-adaptatif et peut être auto-alimenté. Les fortes non-linéarités entraînent une excitation haute fréquence de la structure qui peut rendre la synchronisation problématique. Deux modèles électromécaniques (analytique et éléments finis) réduits sont proposés, permettant de décrire la dynamique du système complet de manière précise et de mettre en valeur le couplage entre un mode de vibration et le circuit électrique. Ce couplage est déterminant pour la réduction de vibrations. Une étude de l'influence de divers paramètres permet d'optimiser les éléments piézoélectriques, les circuits, et les instants de commutation. Ces résultats sont vérifiés expérimentalement. On constate un bon accord avec la théorie ; la difficulté de synchroniser correctement la commutation est aussi constatée
In order to reduce the vibrations of a mechanical structure, one can use piezoelectric elements connected to passive electrical circuits. The goal is to achieve the same efficiency as active vibration control without the associated complexity and energy consumption. First the use of a resistor (with an effect similar to viscous damping) and eventually of an inductor (allowing the creation of a tuned resonator) for the circuit is considered. These systems have interesting properties, but are not very efficient, except in the case of a finely tuned inductor. In order to obtain good performance without requiring a precise tuning, a switching circuit is considered. The switching process is synchronized on the vibrations, and the effect of the free electric charge (similar to a dry damping) reduces the vibrations. This system is self-adaptive and can be self-powered. However, the strong non-linearities create a high frequency excitation which may disturb the switch timing. Two different reduced electromechanical models (analytical and finite element) are proposed, allowing a description of the whole system dynamics with accuracy and to emphasize the coupling between one vibration mode and the circuit. This coupling is found to be decisive for the performance in vibration reduction. A study of the influence of various parameters allow the optimisation of the piezoelectric elements, electric circuits and switch timing. These results are experimentally tested and a good agreement with the predictions is obtained ; the difficulty of switch timing is also noticed

Ce travail propose une etude de la stabilite des circuits non-lineaires microondes, basee sur la methode de l'equilibrage harmonique ou spectral. Ce type d'analyse est un complement indispensable de la methode d'equilibrage qui permet de valider des solutions dont la nature est choisie a priori et constitue donc un module indispensable pour obtenir des solutions sures. La methode d'analyse est basee sur la theorie de nyquist et sur la theorie des bifurcations. Elle a ete appliquee avec succes a l'etude de diviseurs de frequence ainsi qu'a la determination de la stabilite du point de polarisation d'un dispositif a tec. Elle permet une analyse approfondie des comportements dynamiques des circuits non-lineaires qui doit conduire a une conception plus reflechie des dispositifs microondes monolithiques

Neste trabalho foi proposto e desenvolvido um sistema de controle de suspensão veicular semi-ativa utilizando um amortecedor magneto reológico (MR). Para simulações numéricas foram considerados: um modelo de um carro completo não linear, um sistema de controle Nebuloso para determinação da força do amortecedor e um sistema para determinar a corrente elétrica aplicada no amortecedor. Os resultados das simulações numéricas demonstraram que a estratégia de controle proposto melhorou a segurança do veiculo reduzindo os deslocamentos do eixo da roda em aproximadamente 7% e o tempo de exposição do chassi as vibrações causadas por distúrbios da estrada em aproximadamente 422,56%. Com a finalidade de implementar futuramente em um amortecedor MR a estratégia de controle proposta, foi desenvolvido um protótipo do controle real, através da utilização de um sistema microprocessado usando de microcontroladores Arduino Nano V3. Para representar o amortecedor utilizou - se uma bobina elétrica, que dispõe de características reais próximas do sistema de amortecimento final. Os resultados experimentais demonstram que o protótipo desenvolvido, reproduziu com fidelidade os resultados numéricos apresentados preliminarmente com uma faixa de erro reduzida.
In this work we proposed and developed a system of control vehicular suspension, semi active, using a magneto rheological damper (MR). For the numerical simulations were considered: a model non-linear an complete car, a fuzzy control system to determine strength of the damper and a system for determining the electrical current applied the damper. The results of numerical simulations demonstrated that proposed control strategy improves the safety by the vehicle reducing the shifts the axles the wheels in approximately 7% and the time of exposure of the chassis the vibrations caused by disturbances in the road in approximately 422.56%. In order of implement in the future a proposed control on a MR damper, a prototype of the real control was developed through the use microprocessor system using microcontrollers Arduino Nano V3. For represented the damper, was used - an electrical coil, which has real characteristics near the end cushioning system. The experimental results demonstrated that the prototype developed, faithfully reproduces the numerical results presented preliminarily with reduced error band.

La conception d'un systeme de communication suit une demarche hierarchique (composantscircuitssystemes) qui necessite l'utilisation d'un large panel d'outils de simulation. Cependant, malgre le grand nombre d'outils d'investigations performants, disponibles sur le marche, pour etudier le comportement d'equipements non lineaires, il n'en reste pas moins que la precision des simulations depend de celle des modeles mathematiques utilises. L'objet du travail decrit dans ce memoire est de presenter en detail une application possible des reseaux de neurones a la modelisation comportementale de dispositifs micro-ondes non lineaires pour une simulation de systemes prenant en compte les desadaptations aux acces. La these se decompose en deux grandes partie : la premiere partie presente, etape par etape, la methodologie generique permettant d'acceder a la simulation fine d'un systeme de communication. Une methode est presentee pour developper un nouveau type de modele comportemental non lineaire sous la forme d'une boite noire decrivant uniquement une relation non lineaire entree/sortie. Ce nouveau type de modele permet de prendre en compte, dans une chaine de simulation systeme, les interactions entre le circuit modelise et les circuits qui lui sont connectes. La seconde partie s'appuie sur le cas concret de la modelisation d'un amplificateur de puissance en bande s. L'obtention d'un modele evolue est decrite au travers de l'utilisation des reseaux de neurones, avec un interet particulier pour les reseaux d'ondelettes entraines par l'algorithme bfgs. Une comparaison entre resultats de simulations et resultats de mesures est effectuee de maniere a mettre en evidence la puissance de ce nouveau type de modele pour ameliorer la precision des simulations de systemes de communication. Cependant, comme nous le montrons dans cette these, les simulateurs orientes vers la simulation de systeme ne permettent pas, aujourd'hui, de prendre en compte l'ensemble des avantages de ce type de modele. Pour palier cette limitation, le developpement d'un nouveau type de simulateur systeme permettent de profiter des avantages de ces modeles evolues est aujourd'hui l'un de nos principaux axes de recherche.

Ce manuscrit porte sur l’analyse, les méthodes de conception et la recherche de nouvelles structures de sources de courant, en se focalisant principalement sur les miroirs de courant, source la plus élémentaire. Le dépassement des limites actuelles pour l’optimisation du compromis vitesse-précision-consommation est l’objectif majeur des travaux présentés.La première partie est consacrée à l’étude de l’origine de ces limites et dresse l’état de l'art des structures de miroir de courant CMOS. Sont ensuite étudiées plus en détails, les possibilités offertes par les miroirs à entrée active. Une des premières contributions de nos travaux de recherche a été de proposer un formalisme dédié à l’étude et à l’implémentation de ce type de miroir, suivi de propositions d’amélioration à coût minimum de la topologie classique.Le développement d’une nouvelle approche de conception utilisant un principe de rétroaction non-linéaire en mode courant constitue la contribution majeure de cette thèse. La rétroaction est implémentée grâce à un convoyeur de courant de seconde génération dédié, très faible consommation et conçu pour avoir un comportement volontairement non-linéaire. Couplée avec des techniques classiques de régulation cascode pour une copie en courant de haute-précision, cette topologie constitue une source de courant élémentaire compétitive pour la réalisation de systèmes à haut niveau de performance.L'approche est mise en œuvre puis validée par la conception, en technologie CMOS 180nm, de deux circuits dédiés à la génération des courants dans les puces de stimulation neurale. L’ensemble des résultats obtenus dans ces dernières études démontre, qu’il est possible de dépasser les limites actuelles du compromis vitesse-précision-consommation, en se basant sur la stratégie de conception et les nouvelles topologies de miroirs à entrée active proposées
The work presented in this manuscript involves analysis, design methods and search for improved structures of current sources, with main focus on the current mirrors, the most elementary current source. The main objective of our research was to outperform the present limitations in terms of speed, power and accuracy that exists in CMOS current mirror design.In the first part of the manuscript, we investigate on the origin of these limitations and present a literature review of popular and recent advanced current mirror structures. Then follow a deeper analysis of active-input current mirror capabilities. The first scientific contributions were, the development of analytical tools dedicated to the implementation of the standard active-input topology, supported by two solutions for dynamic range and stability improvements at minimal costs.The proposition of a novel design approach, relying on a power-efficient speed boosting technique based on current-mode non-linear control loops, constitutes the major contribution of the work presented in this manuscript. The feedback circuit is implemented using a custom low-power current conveyor (CCII), built to be intentionally non-linear. Coupled with classical regulated cascode structures required for high-precision current copy, this enhanced active-input current mirror topology forms a new competitive elementary current source to the design of high-performance systems.The approach is validated and illustrated with the realization of two circuits in 180 nm CMOS technology. Cores of the circuits are two examples of output stages dedicated to neural stimulation chips. Finally, Results of the last studies have demonstrated that, thanks to the design strategy and the new active-input current mirror topologies proposed, it is actually possible to outperform the present limit of the speed-power-accuracy trade-off

Les microrésonateurs à mode de galerie passifs à base de cristal ou de verre fabriqués par la méthode de fusion possèdent un facteur de qualité limité à quelques 10E8. Ceci est généralement dû à la contamination de la surface du résonateur lors de sa fusion. Dans ces travaux, nous proposons de contourner cette limitation en utilisant des microrésonateurs actifs pour compenser les pertes. Afin de caractériser les microrésonateurs actifs de très haut facteur de qualité ainsi obtenu, nous nous appuyons sur la méthode CRDM (Cavity Ring Down Measurement). Cette méthode interférométrique est d'une part bien adaptée à la caractérisation de résonateurs de très haut facteur de qualité et d'autre part elle permet de remonter de manière univoque aux facteurs de qualité intrinsèque Qo et extrinsèque Qe du résonateur. Dans un régime de compensation de pertes, nous avons pu atteindre tous les régimes de couplage et obtenus des facteurs de qualité intrinsèques excédant les 10E10. En régime d'amplification sélective, nous avons démontré expérimentalement que l'on pouvait obtenir des gains élevés allant jusqu'à 33 dB et des retards de groupe excédant 2,3 µs dans ces microrésonateurs actifs. Ces microrésonateurs de très haut facteur de qualité et de très haute finesse peuvent présenter un couplage modal se manifestant par un doublet de résonances. Une confrontation théorie/expérience avec la méthode CRDM permet de mesurer un écart très faible entre les doublets. Par ailleurs, ces microrésonateurs présentant un fort confinement spatial et une forte surtension, sont propices à l'observation d'effets non-linéaires. Une modélisation intégrant l'effet thermique et l'effet Kerr a été réalisée. Une confrontation théorie/expérience nous a permis d'estimer la puissance réellement injectée dans le mode ainsi qu'à estimer le volume du mode.

Ce travail de cette thèse propose une conception et une réalisation d’un banc intégré de caractérisation temporelle des dispositifs RF non-linéaires conçu avec des récepteurs de type THA. Ce banc est une version miniaturisée, moins onéreuse et à performances comparables d’un banc similaire « éclaté » et développé au sein d’XLIM. Le banc intégré développé dans ce travail est entièrement étalonné. Il est versatile vis-à-vis des techniques de sous échantillonnage mis en œuvre pour mesurer des signaux RF sur des temps d’acquisition très différents (<50 µs ou < quelques ms). La technique CIS est utilisée pour l’acquisition périodiques de signaux RF périodiques de durée courtes. La technique DQD est utilisée pour l’acquisition périodiques ou apériodique de signaux RF périodiques ou apériodiques. Cet outil a été utilisé pour extraire, à partir des formes d’ondes temporelles mesurées à leurs accès, plusieurs paramètres caractéristiques (AM/AM- AM/PM, EVM) d’amplificateurs GaN de gamme 10 à 50 W soumis à des excitations simples ou à des signaux modulés. Ce manuscrit décrit aussi la mise en œuvre le développement, parallèlement au travail précédent, d’une plateforme de laboratoire de travaux pratiques à distance pour le projet européen TEMPUS EOLES
This work proposes the design and the realization of a 4-channel integrated and calibrated time-domain characterization system for the characterization of non-linear microwave devices. This integrated measurement system uses THA based receivers. This is a miniaturized, less expensive and comparable version of a similar laboratory available tool developed within XLIM. The integrated instrument developed in this work is fully calibrated. It is versatile with respect to sub-sampling techniques used to measure RF signals over very different acquisition times (<50 µs or < few ms). The CIS technique is used for the periodic acquisition of periodic short duration RF signals. The DQD technique is used for the periodic or aperiodic acquisition of periodic or aperiodic RF signals. This tool was used to extract, from the measured time-domain waveforms at their ports, several characteristic parameters (AM/AM-AM/PM, EVM) of GaN amplifiers operating in the 10 to 50 W range and excited with simple or modulated signals. This manuscript also describes the implementation, and the development, performed along with the previous work, of a laboratory platform for remote practical works in the context of the European project TEMPUS EOLES

Cette these traite le comportement fortement non lineaire des dispositifs ultra-rapides (interferometres josephson et transistors a effet de champ submicroniques) en regime d'echantillonnage temporel. L'etude couvre a la fois les aspects de modelisation de composant, conception, realisation et caracterisations experimentales de circuit. La partie a presente un resume sur les structures et les techniques actuelles pour l'echantillonnage temporel. La partie b concerne la conception et l'optimisation d'un echantillonneur supraconducteur en technologie josephson pour la mesure in situ, aux temperatures cryogeniques, de la reponse des portes logiques realisees dans la meme technologie. Au cours de cette etude nous avons mis en evidence par simulation l'importance des effets de propagation sur les formes d'ondes a l'echelle de la picoseconde. L'optimisation complete de l'ensemble des parametres technologiques a permis de concevoir un generateur d'impulsion de largeur 3ps et une porte d'echantillonnage de resolution meilleure que 3ps. La partie c concerne principalement: 1) l'analyse des causes physiques de la limitation de la vitesse des composants ultra-rapides en regime d'echantillonnage et du role critique des non-linearites; 2) la conception et la caracterisation experimentale complete de portes a echantillonnage a fet gaas. L'etude du comportement temporel dynamique fortement non lineaire du transistor a effet de champ en regime d'echantillonnage est basee sur la mise en uvre d'un nouveau modele experimental tres grand signal developpe dans le groupe. L'ensemble des non-linearites est decrite par des tables de valeurs experimentales 2d en fonction des commandes internes. L'etude porte sur l'analyse des non-linearites lors du regime transitoire associe a une prise d'echantillon et sur la determination (simulation et mesure) de la reponse indicielle. Ce travail a contribue a la mise en uvre et

Cette thèse de doctorat porte sur une étude fondamentale de la diffusion Brillouin dans desmicrofibres optiques et des fibres optiques microtructurées à petit cœur. Par le biais d’expérienceset de simulations numériques, nous avons ainsi démontré que le gain Brillouin dans des microfibresoptiques à base de verre chalcogénure peut atteindre une valeur 150 à250 fois supérieure à celled’une fibre optique conventionnelle. Par ailleurs, nous avons également reporté la génération desspectres Brillouin multi-pics dans une fibre optique microstucturée à petit cœur, dont les paramètresopto-géométriques varient le long de la fibre. L’étude de ces spectres particuliers montre que lecomportement multi-résonant provient à la fois de l’excitation d’ondes acoustiques hybrides, etde la g´eom´ etrie de la fibre optique. Un autre travail marquant de cette thèse est la mise enévidence des ondes acoustiques de surface dans une configuration guidée. Pour la première fois`a notre connaissance, nous avons observé et caractérisé la diffusion Brillouin de surface dans desfibres optiques microstructurées à petit cœur, et `a fort taux de remplissage d’air. Nos résultatsmontrent notamment que ce nouveau mode de diffusion est extrêmement sensible à la géométriedes fibres optiques microstructurées. L’ensemble de ces travaux de thèse apportent une meilleurecompréhension de la diffusion Brillouin dans des fibres optiques à section sub-longueur d’onde,ouvrant ainsi la voie vers la réalisation de nouveaux composants fibrés opto-acoustiques, pour lestélécommunications et les capteurs
This PhD thesis focuses on the fundamental aspects of Brillouin scattering in chalcogenidemicrofibers and silica photonic crystal fibers with wavelength-scale solid core. Through experimentalinvestigations and numerical simulations, we have demonstrated that the Brillouin gain inchalcogenide microfiber can reach a value 150 to 250 times higher than in conventional opticalfibers. Moreover, we have reported the generation of multipeaked Brillouin spectra in a long taperedbirefringent photonic crystal fiber. A further investigation of these spectra shows that the multiresonantbehavior arises both from the excitation of hybrid acoustic waves and the fiber tapering.Another significant work of this thesis is the evidence of surface acoustic waves in small-core photoniccrystal fibers with large air filling fraction. Our results show specifically that this new type of scatteringis extremely sensitive to the air-hole microstructure geometry. Finally, these works contribute toa better understanding of Brillouin scattering in ultrathin optical fiber, paving the way towards therealization of new optoacoustic components for telecommunications and sensors

L’amortissement de vibrations mécaniques trouve de nombreuses applications dans le domaine du contrôle acoustique ou de la réduction de contraintes dans l’industrie (machine outil), le génie civil (structure autoportée), ou encore l’aéronautique (réduction de contrainte lors des manoeuvres). Les recherches actuelles tendent principalement vers des méthodes utilisant des matériaux piézoélectriques collés à la surface des structures à traiter. Une technique prometteuse, développée au LGEF à l’INSA de Lyon, est l’amortissement de vibration d’une structure mécanique par méthode SSDI (pour Synchronized Switch Damping on an Inductor). Cette technique d’amortissement semi-active exploite un procédé non-linéaire de traitement de la tension aux bornes d’un élément piézoélectrique, capteur et actionneur à la fois. L’objectif de ce travail est de réaliser l’intégration de l’électronique de traitement de la tension aux bornes des éléments piézoélectriques en technologie microélectronique, afin de pouvoir l’embarquer sur le patch piézoélectrique à terme. Une analyse des techniques d’amortissement publiées permet d’y situer ce travail et de définir les points clés de la technique SSDI. Au deuxième chapitre, un certain nombre de modèles sont développés pour comparer et guider les choix de conception, et pour aboutir à des arbitrages architecturaux. Le troisième chapitre développe la conception d’un ASIC dans une technologie avec option haute tension, comprenant une fonction haute-tension de traitement du signal piézoélectrique et une chaine basse-tension d’analyse, de décision et de commande. La première réalise l’inversion de la tension piézoélectrique à l’aide d’un circuit RLC passif de conversion de l’énergie. La seconde s’attache à la détection des extremums de manière à optimiser l’amortissement. Un diviseur de tension auto-adaptatif avec protection contre les surtensions ainsi qu’un détecteur de pic de tension permettent de réaliser cette opération. Ces fonctions sont caractérisées en simulations et mesures. Le fonctionnement de l’ASIC est ensuite testé sur une structure mécanique, et les performances sont décrites et interprétées au chapitre 4. Le comportement multi-mode et la grande dynamique des signaux mécaniques traités sont des avancées par rapport à la bibliographie
Mechanical vibration damping has many applications in industry (machine tools), civil engineering (bridge construction), or aeronautics (stress during maneuvers). Current research tends mainly to use piezoelectric materials based methods. A promising technique from the LGEF of INSA Lyon is the vibration damping of mechanical structure by so-called SSDI method (for Synchronized Switch Damping on an Inductor). This semi-active damping technique uses a non-linear process to invert the voltage across a piezoelectric element. The element is used as sensor and actuator at a time. The aim of this work is to achieve an integration of the electronic process with the SSDI voltage inversion in a microelectronic technology. It has ultimately to embed the electronic controller on the piezoelectric patch. The analysis of published damping techniques can situate this work and identify key points of the SSDI technique. In the second chapter, several models are developed to compare and decide of the best architectural design choice. The third chapter presents an ASIC design in a technology with high voltage option. The ASIC consists of a high-voltage piezoelectric signal processing part and a low-voltage control part. The first function performs piezoelectric voltage reversing by mean of a passive RLC energy conversion circuit. The second function focuses on the extremum voltage detection circuit in order to optimize damping efficiency. A self-tuning voltage divider with over-voltage protection and a peak voltage detector can perform this operation. These functions are characterized by simulations and measurements. The ASIC operation is then tested with mechanical structures, and damping performances are described and interpreted in Chapter 4. The multimodal behavior and the mechanical signals high-dynamic are new contribution as regard in the bibliography

Ce travail porte sur la synthèse et l’évaluation de systèmes pi-conjugués en tant matériaux actifs pour des dispositifs opto(électroniques). Un premier chapitre décrit une série d’oligothiophènes cruciformes et leur évaluation dans des dispositifs électrochromes. Le second chapitre décrit la synthèse d’accepteurs moléculaires à base de benzodithiophène et l’analyse de leur potentialités comme matériaux accepteurs dans des cellules solaires organiques. La plus large part du travail porte sur l’analyse des relations structure-propriétés d’une série de petites molécules push-pull comportant un groupe donneur triphénylamine (TPA) relié à un groupe accepteur par un espaceur thiényl. Une première étape a consisté à remplacer l’un des cycles phényles de la TPA par des groupes aromatiques tels que p-fluorophényle, anthryle et naphtyle. Ces modifications ont peu d’influence sur les propriétés électroniques de la molécule mais induisent de large variations des propriétés de transport de charge et de conversion photovoltaïque des matériaux correspondants. Au cours d’une seconde étape l’un des groupes phényles de la TPA a été remplacé par des chaînes alkyle, perfluoroalkyle et oligo(oxyethylene). Les résultats de diffraction X, spectroscopie d’absorption et de fluorescence, génération de second harmonique et électrochimie démontrent que certaines de ces molécules présentent des propriétés d’émission contrôlées par agrégation tandis que les matériaux correspondants se réorganisent spontanément à l’état solide sous forme d’agrégats H ou J dotés de propriétés de transport de charges et de conversion photovoltaïque fortement améliorées et de propriétés d’absorption, d’émission et de génération de second harmonique mécaniquement modulables
This work deals with the design, synthesis and evaluation of molecular pi-conjugated systems as active materials for (opto)electronics devices. A short first chapter describes three X-shaped oligothiophenes, thecharacterization of their structure and properties and a first evaluation of their performances in electrochromic devices. The second chapter describes the synthesis of molecular acceptors based on a benzodithiophene and the analysis of their potentialities when combined with molecular donors in organic solar cells.The major part of the work is focused on the analysis of structure-properties relationships of a series of smallpush-pull molecules involving di- or tri-arylamine donorblocks linked to an acceptor group by a thienyl bridge. In a first step, a phenyl ring of triphenylamine (TPA) is replaced by p-fluorophenyl, anthryl and naphtyl groups.Optical and electrochemical results show that substitution has little effect at the molecular level but can markedly affect solid-state properties with in particular an improvement of charge-transport and short-circuit current density of solar cells based on these donor materials.In a second step, a phenyl ring of TPA is replaced by alkyl, perfluoroalkyl and oligo(oxyethylene) chains. Results of X-ray diffraction, absorption and photoluminescence spectroscopies, second harmonic generation, and electrochemistry demonstrate that some of these molecules under go aggregation controlled photoluminescence emission wave length while the corresponding materials spontaneous lyre organize in the solid-state to form either H or Jaggregates with enhanced charge mobility, photovoltaic conversion efficiency and mechanically-induced chromism, fluorochromism and NLO-chromism

Les rapports d’activité de l’Établissement Français du Sang (EFS) font état d’une demande croissante de produits sanguins labiles (PSL) tels les concentrés globules rouges (CGR), les plaquettes, et le plasma. Afin d’assurer la demande vitale en PSL, il est primordial d’optimiser la logistique liée aux activités de collecte du sang et de ses composants. Pour faire face à cette situation, l’EFS Auvergne-Loire mène une réflexion dans le but d’utiliser de manière plus efficiente les dispositifs de collecte en sites fixes et mobiles pour améliorer (i) la qualité de service rendue au donneur, et (ii) l’efficience de l’utilisation des ressources humaines. Dans ce contexte nous avons développé dans cette thèse des outils opérationnels pour (i) la modélisation des dispositifs de collecte, (ii) la régulation des flux de donneurs, et (iii) la planification de collectes mobiles.La méthode d'analyse des dispositifs de collecte est basée sur des techniques de simulation à événements discrets. Une modélisation préalable des flux de donneurs dans les systèmes de collecte en sites fixes et mobiles à l’aide de réseaux de Petri a été proposée. Pour la régulation de flux de donneurs, notamment pour la planification optimale des rendez-vous des donneurs et la planification de la capacité dans les systèmes de collecte au site fixe, deux approches ont été abordées: (a) Construction d'un algorithme basée sur techniques d'optimisation stochastique via simulation ; (b) Programmation mathématique: Modèle de programmation en nombres entiers non-linéaire (MINLP) basée sur réseaux de files d'attente et représentation et évaluation des systèmes à événements discrets à travers de programmation mathématique. Pour la planification de collectes mobiles. Deux types de modèles ont été développés : (a) Au niveau tactique : Modèles de programmation en nombres entiers linéaire (MIP) pour planifier les semaines de collectes pour chaque ensemble disponible sur un horizon de temps pour garantir l'autosuffisance à niveau régional des CGR. (b) Au niveau opérationnel : Modèle de programmation en nombres entiers linéaire (MIP) pour l’organisation du travail des équipes en charge de la collecte
Activity reports of the French Blood Establishment (EFS) indicate a growing demand for Labile Blood Products (LBP) as red blood cells (RBC), platelets and plasma. To ensure the vital demand of labile blood products (LBP), it’s essential to optimize the logistics related with the collection of blood components. To deal with this situation, the EFS Auvergne-Loire carry out a reflection in order to use more efficiently the collection devices in fixed and mobile sites, to improve the quality of service offered to the donor and the efficiency of human resources. In this context we have developed in this thesis operational tools for (i) modeling of blood collection devices (ii) The regulation of flows donors (iii) Planning of bloodmobile collections.The method analysis of collection devices is based on techniques of discrete event simulation. A preliminary modeling of donors’ flow in fixed and mobile collection systems using Petri nets was conducted. For the regulation of flow of donors, i.e. the optimal capacity planning and appointment scheduling of blood collections, two approaches were considered: (a) Simulation based-optimization.(b) Mathematical Programming: Mixed integer nonlinear programming (MINLP) based on queuing networks and mathematical programming representation of discrete event systems. For planning of bloodmobile collections. Two models have been developed: (a) At the tactical level: Mixed integer linear programming (MIP) to determine the weeks in which the mobile collection must be organized in order to ensure the regional self-sufficiency of RBC. (b) At the operational level: Mixed integer linear programming (MIP) for the planning of human resources in charge of blood collections

Dans le domaine automobile, l’utilisation de poulies ayant un profil primitif non circulaire (NC) est devenue chose courante pour la conception des façades de distribution par courroie synchrone des moteurs à combustion interne. Pour des paramètres de conception bien choisis (forme, calage angulaire), ces poulies innovantes permettent à priori de réduire l’impact vibratoire des sources d’excitation angulaire affectant la façade. La phénoménologie associée aux poulies NC s’avère toutefois complexe et difficile à prédire par le calcul. Le dimensionnement des façades équipées de ces dispositifs s’avère délicat mais primordial. Dans ce contexte, un modèle numérique adapté à la simulation de la dynamique angulaire des façades de distribution intégrant des poulies NC a été proposé. Ce modèle est fondé sur une approche discrète (0D/1D) inspirée de modèles classiquement utilisés pour l’étude des transmissions intégrant uniquement des poulies circulaires. La courroie est associée à un solide élastique 1D uniforme en prise sur l’enveloppe de solides 2D indéformables représentant les poulies. L’interaction poulie-courroie est concentrée aux points de tangence localisés aux frontières des brins de courroies. En ces points, s'exercent les efforts de tension résultant de l’élongation des brins. Le mouvement des points tangence, engendré par les poulies NC, est pris en compte par l’emploi d’une formulation originale pour le calcul de l'élongation des brins. Cette formulation est obtenue par l’application d’un bilan de matière opéré sur la courroie via une méthode Lagrangienne-Eulérienne. En parallèle de la Modélisation, des travaux expérimentaux ont permis d’analyser l’impact d’une poulie bilobée sur la dynamique angulaire d’une façade de distribution (moteur à 4 cylindres). Le dispositif expérimental utilisé a été spécialement développé dans le cadre de cette thèse. Son instrumentation permet une analyse complète du comportement en dynamique angulaire de la façade. Des comparaisons calculs/essais ont finalement permis de valider le modèle numérique proposé
In response to ever-stricter requirements for internal combustion engine efficiency, noise and reliability, car manufacturers now commonly design Timing belt drives comprising innovative pulleys with non-circular (NC) profiles. For well-chosen design parameters (profile shape, angular phasing), the use of a NC pulley can considerably improve the vibratory performances of a timing belt transmission. Nevertheless, designing efficiently a belt transmission including NC pulleys remains hard to accomplish. To achieve this, it is important to clearly understand and identify the impact of such pulleys on the dynamic behaviour of Timing belt drives. In this context, a numerical model able to simulate the angular dynamics of Timing belt drives comprising NC pulleys has been developed. The model is based on a discrete approach (0D/1D), similar to the models of transmissions with circular pulleys only. The belt is modelled as a 1D linear elastic material (wire) and the pulley are considered as rigid bodies represented by rotary inertias. Rotations of the driven pulleys are the degrees of freedom of the discrete system. The pulley rotation is actuated by the effect of the belt span tensions applied at the belt/pulley seating/unseating points. In the case of a NC pulley, these points are mobile and their motion has to be tracked rigorously. To achieve this, a novel formulation has been written by establishing a feed-in/out balance on the belt spans using a Lagrangian-Eulerian method. In parallel to the numerical developments, experimentations have been performed for analysing the impact of an oval pulley on Timing belt drive angular dynamics (4 cylinder engine). The experimental test rig has been fully developed during this thesis. It is equipped with numerous sensors that enable a complete analysis of belt transmission angular dynamics. Finally, comparative analyses have shown a quite good agreement between experiments and simulations

Si l'utilisation des transformateurs piézoélectriques se bornait jusqu'alors à l'alimentation ou la protection de dispositifs électriques, ils sont aujourd'hui envisagés pour la génération de décharges plasma directement à leur surface. Les propriétés remarquables de ces générateurs piézoélectriques en font une alternative intéressante aux dispositifs conventionnels, notamment par la simplicité de mise en œuvre. La surface du transformateur constitue à la fois le support de décharge et l'élément élévateur de tension réduisant significativement l'encombrement des dispositifs. En outre les gains en tension de ces transformateurs sont remarquablement élevés et permettent d'obtenir des décharges pour des tensions d'alimentation n'excédant pas quelques volts. Ces avantages peuvent répondre avantageusement à certains problèmes rencontrés dans les procédés plasmas dont l'implantation dans les processus industriels, bien qu'elle soit en constante amélioration, est parfois confrontée à des problèmes de mise en œuvre d'enceintes complexes, rendant le procédé couteux ou inadapté aux conditions opératoires. L'objet de cette thèse porte sur l'étude fondamentale d'un transformateur piézoélectrique de type Rosen dédié à la génération de décharges électriques. Plus particulièrement, ce travail s'attèle au développement d'un modèle analytique permettant de mieux appréhender les limites de ce procédé innovant, ainsi qu'une meilleure compréhension du comportement des décharges plasma face aux spécificités de ce transformateur et de son matériau. Pour ce faire l'étude se consacre en première partie à la caractérisation du transformateur piézoélectrique hors décharge à partir de ses bornes, puis à l'extension d'un modèle analytique afin d'appréhender la distribution du potentiel électrique à sa surface. Le développement d'un dispositif expérimental permettra la mesure du potentiel ainsi que la discussion du modèle. Dans un second temps l'étude s'attache au comportement du transformateur piézoélectrique en décharge. La distribution de potentiel à présent connue constitue une donnée d'entrée nécessaire à l'étude de la dynamique de décharges dans ces différentes configurations. Les phénomènes à l'œuvre dans ce processus de génération étant complexes, l'étude est conduite suivant différentes étapes. Tout d'abord en passant par l'étude des propriétés des céramiques ferroélectriques au travers d'une décharge à barrière diélectrique plan-plan. Ensuite la dynamique des décharges est abordée par modélisation numérique suivant trois configurations différentes. Ces cas d'études conduisent à des régimes de décharges différents pouvant faire l'objet de mise en application future. Bien que le problème soit sous l'hypothèse d'un couplage faible, les résultats ont corroborés les observations expérimentales et ont permis de mieux comprendre l'influence des hautes permittivités et de la distribution du potentiel sur l'évolution spatio-temporelle de ce procédé
Nowadays piezoelectric transformers are not only used to supply or protect electrical devices, but also to generate plasma discharges directly on their surface. The remarkable properties of these piezoelectric generators make them an interesting alternative to conventional devices, especially the simple implementation. The surface of the transformer constitutes both the discharge support and the voltage elevator component reducing significantly the bulk of the devices. Besides the transformers' gain voltage are remarkably high and permit to generate discharges for low voltage supply not exceeding a few volts. These advantages respond to some problems met in the plasma processes of which the establishment in industrial processes - in constant improvement - is sometimes confronted to problems of chambers implementations, making this process expensive and not adequate to the operating conditions. The purpose of this thesis focuses on the fundamental studies of a Rosen piezoelectric transformer dedicated to the generation of electrical discharges. In particular, this work tackles the development of an analytical model allowing to improve the understanding of the limits of this innovating process, as well as a better comprehension of the plasma discharges behavior face with transformer and material features. In order to do this the first part of the study is devoted to the characterization of the piezoelectric transformer without discharge, then the extension of the analytical modeling in order to comprehend the distribution of surface electrical potential. The development of an experimental device will allow the potential measurement and the discussion of the model. In a second part the study focuses on behavior of the piezoelectric transformer in discharge. The potential distribution known today constitutes a necessary input data for the study of the discharge dynamic in different configurations. The complexity of the phenomena implemented in this process of generation requires to conduct the study following different steps. First of all, by the study of ferroelectric ceramic features through a dielectric-barrier discharge. Then the discharges dynamic is approached by numerical modeling following three different configurations. This cases conduct to different discharge regimes that can be the subject of future application. Even if the problem is under the hypothesis of a weak coupling, the results confirmed the experimental observations and permitted to understand better the influence of high permittivity and of the potential distribution on the saptio-temporal evolution of this process

Ce texte de mémoire est accompagné du webdocumentaire interactif : De la chaise à la mer, disponible à l'adresse http://www.delachaisealamer.net.
Ce mémoire de recherche et création étudie le rôle du cinéaste dans la mise en forme de documentaires interactifs diffusés sur le Web. L’auteur se réfère d’abord à ses propres documentaires conventionnels afin d’en définir le principal objectif énonciateur. Puis, il observe les nouvelles positions de spectature favorisées par les dispositifs actuels de distribution médiatique pour comprendre la forme à donner à l’œuvre interactive qu’il est à produire et juger de la possibilité d’y inscrire ses intentions de communication habituelles. L'auteur se réfère par la suite aux documentaires interactifs auxquels il a participé dans les années 1990 et détermine les dispositifs d’interaction permettant une présence active du spectateur. Finalement, l’auteur explique les étapes de production de son webdocumentaire et souligne les éléments de recherche qui ont guidé sa création. L’auteur conclut avec quelques réflexions concernant le rapport existant entre le créateur d’une œuvre documentaire interactive et le spect-acteur multitâche actuel.
This research-creation dissertation studies the filmmaker’s role in the production of interactive web documentaries. First, the author recalls conventional documentaries he directed in order to indentify their primary discursive objectives. Then, he examines the new spectatorship being defined by current media delivery devices to better understand the shape to be given to the interactive work he’s producing and assess its ability in carrying his usual communication objectives. Subsequently, the author refers to interactive documentaries in which he participated in the 1990s and points out specific interactive devices showing to be efficient in taking into account the active presence of the viewer. Finally, the author describes the making of his web documentary and highlights aspects of his research that guided its production. The author concludes with some remarks regarding his creative process and the relationship existing between the filmmaker creator of an interactive documentary and today’s new multitask spect-actor.