Rozprawy doktorskie na temat „Réflexion et transmission anormales”

Un métaréseau est un assemblage périodique de diffuseurs conçu pour réfléchir ou réfracter une onde vers une direction anormale, non prévue par les lois de Snell-Descartes. Dans ce travail, nous avons conçu, fabriqué et caractérisé expérimentalement de tels métaréseaux pour le contrôle des ondes ultrasonores dans l’eau, en utilisant des tubes et des cylindres en laiton ainsi que des supports plastiques imprimés en 3D. Ces métaréseaux permettent de rediriger un front d'onde incident vers une direction arbitraire souhaitée, avec une efficacité élevée (proche de 100 %), aussi bien en réflexion sur une surface (comme l’interface eau/air) qu'en transmission. L’approche théorique repose sur les principes de la diffraction de Bragg et sur les interactions constructives et destructives des ondes. Les résultats de cette thèse démontrent l'efficacité des métaréseaux à induire des phénomènes acoustiques tels que la rétro-réflexion et la réponse asymétrique, grâce à l’utilisation de structures résonantes et non résonantes, validées par des simulations par éléments finis et des expérimentations. Cette recherche ouvre de nouvelles perspectives pour la manipulation des ondes acoustiques sous-marines, avec des applications potentielles dans les domaines de la détection, de l'absorption et de la réflexion des ondes en milieu marin
A metagrating is a periodic assembly of scatterers designed to reflect or refract a wave toward an anomalous direction, not predicted by Snell's law. In this work, we designed, fabricated, and experimentally characterized such metagratings for the control of ultrasonic waves in water, using brass tubes and cylinders as well as 3D-printed plastic supports. These metagratings enable the redirection of an incident wavefront to an arbitrarily desired direction with high efficiency (close to 100%), both in reflection on a surface (e.g., the water/air interface) and in transmission. The theoretical approach is based on the principles of Bragg diffraction and constructive and destructive wave interactions. The results of this thesis demonstrate the efficiency of metagratings in inducing acoustic phenomena such as retroreflection and asymmetric wave response, achieved through the use of resonant and non-resonant structures, validated by finite element simulations and experiments. This research opens new perspectives for the manipulation of underwater acoustic waves, with potential applications in the fields of wave detection, absorption, and reflection in marine environments

L'objet de la thèse est d'analyser la contribution rabbinique à la réflexion éthique vis-à-vis des solutions proposées par la médecine quant à la transmission de maladies génétiques. Après avoir démontré que les sages de l'époque talmudique connaissaient les risques de transmission des maladies génétiques, nous présentons des cas cliniques de couples. Chacun de ces cas soulève une problématique médicale et éthique que nous analyserons. Le sujet principal est le diagnostique préimplantatoire (DPI) qui permet d'éviter la naissance d'un enfant malade. Dans quels cas cliniques cette technique est éthiquement acceptable et dans quels cas est-elle considérée comme de l'eugénisme? Un couple qui risque de transmettre une maladie génétique à ses enfants a t-il l'obligation d'en avoir ? Est-il obligé de faire un DPI ? Quant à l'eugénisme, nous démontrerons que c'est une notion totalement étrangère au judaïsme et que ses pratiques sont contraires aux lois juives
The objective of this thesis is the analysis of Jewish ethic's perspective regarding the medical solutions of the transmission of genetic diseases. After we have proved that the Talmudic scholars recognized the dangers of transmitting genetic diseases we will present clinical cases. Each one presents a medical and ethical problem that we will analyse. The principal subject is preimplantation genetic diagnosis (PGD) that allows the prevention of bearing a sick child. In which clinical cases is this procedure ethically acceptable and in which is it considered eugenics? Are a couple who are at risk to have a child with a genetic disease obliged to bear children? Are they obliged to undergo PGD? Regarding eugenics we will prove that this notion is entirely antithetical to Judaism and the practice of eugenics stands in direct contradiction to Jewish law

Ce travail est consacré à l'étude de la faisabilité d'un système d'instrumentation pour mesurer les facteurs de réflexion et de transmission d'un applicateur dans une installation industrielle microonde. La méthode de mesure retenue est fondée sur la modulation de la phase du signal de l'oscillateur local des doubles - mélangeurs en quadrature employés. Elle permet de faire, facilement, des mesures instantanées et en continu. Les différents circuits électroniques qui composent le système sont décrits. Un modulateur de phase mécanique et original a été construit spécialement et ses caractéristiques sont détaillées. Des expériences menées avec un montage simple utilisant un seul double - mélangeur en quadrature acheté dans le commerce et alimenté par un générateur de laboratoire d'une part et les essais faits avec la carte électronique qui a été réalisée et alimentée par un générateur CW de haute puissance d'autre part, valident la méthode et donnent des résultats assez précis. Enfin, des expériences effectuées avec un générateur industriel de 1 kW dont l'émission est pulsée sont explicitées. Elles montrent l'importance de la synchronisation de la prise des informations avec l'émission du générateur. Les performances du système complet sont présentées et discutées
This work is devoted to studying the feasibility of an instrumentation system for measuring the reflection and transmission factors of an industrial microwave applicator. The selected measurement method uses quadrature IF double balanced mixers and is based on phase modulation. The method permits continuous measurements. The electronic circuits which compose the system are described. An original mechanical phase modulator was especially built. Its characteristics are detailed. Two implementations of the method were made : first, experiments carried out with a simple set up, using a commercial quadrature IF mixer and supplied with a laboratory generator and secondly, the tests made with the electronic board which was developed and fed by a CW high power generator. Finally, the experiments carried out with an industrial pulsed generator of 1 kW are described. The performance of the complete system is presented and discussed. The results show the importance of synchronising the recorded information and the microwave generator emission when a real-world imperfect generator, such as a magnetron, is used

Dans le cadre de l'acoustique lineaire, les effets de la reflexion et de la transmission a travers une lame immergee orthotrope absorbante, d'un champ acoustique borne dans le temps et dans l'espace, sont mis en evidence. La reponse spatiale a un champ incident borne en regime harmonique, et la reponse spatio-temporelle a un signal bref est decrite, pour un materiau considere homogene, sans defaut, anisotrope et absorbant. D'un point de vue theorique, le probleme se pose sous la forme d'une algebre de convolution, que l'on resout dans l'espace de fourier. L'evaluation de la fonction de transfert de l'ensemble (fluide, lame) implique une etude detaillee des coefficients de reflexion et de transmission de la lame en ondes planes: la prise en compte de l'absorption necessite en particulier l'emploi des ondes heterogenes. De plus, afin d'eviter les phenomenes de repliement du signal et de spectre dus a l'emploi d'algorithmes de calcul discret, le calcul de la fonction de transfert est effectue par la methode des series de debye. L'etude theorique, associee a une confrontation avec l'experience, porte sur divers types de materiau: isotrope, orthotrope, avec pour chacun des cas, la prise en compte de l'elasticite pure ou de la viscoelasticite

Le couplage d'un spectromètre infrarouge et d'un microscope permet d'utiliser les potentialités de la spectroscopie IR à l'échelle microscopique. La microspectroscopie IR a été testée en géochimie organique afin de résoudre les problèmes liés à l'étude de la matière organique. En transmission, l'utilisation d'une enclume à fenêtres de diamant a permis de simplifier le protocole de préparation des échantillons et a conduit à des spectres de qualité très supérieure à ceux issus de l'analyse sur pastilles de KBr. Parallèlement un protocole de préparation des composés solubles (résines et asphaltènes) a été mis au point. Ainsi, la microspectroscopie IRTF en mode transmission a pu être utilisée pour la mise en évidence des mécanismes de transformation de la matière organique au cours de la maturation. En exploration pétrolière, la microspectroscopie IRTF en mode réflexion spéculaire se révèle particulièrement adaptée pour le contrôle chimique in situ des vitrinites. Les résultats montrent que le pouvoir réflecteur de la vitrinite utilisé dans les modèles mathématiques pour reconstruire l'histoire des bassins, peut être influencé par d'autres phénomènes que la maturation. Il a été mis en évidence que l'oxydation du matériel organique ou l'origine botanique des vitrinites sont des facteurs qui perturbent l'interprétation du pouvoir réflecteur en tant que paramètre de maturité. La versatilité de la microspectroscopie IRTF ainsi que la qualité des renseignements qu'elle fournit ont permis de démontrer ses potentialités dans le domaine de la géochimie organique

Dans le milieu industriel, nombreux sont les problèmes liés à la maîtrise et à la réduction du bruit rayonné par des systèmes formés de conduits à larges diamètres et comportant diverses singularités. Dans ce type de conduits, la propagation du champ acoustique fait intervenir, en plus de l'onde plane, des modes supérieurs. Dans ce cas les définitions classiques des coefficients de réflexion et de transmission ne sont plus adéquates car des conversions modales sont possibles, la conversion définie la distribution en réflexion ou en transmission d'un mode sur les autres. Cette étude présente le développement théorique et la mise en œuvre d'une méthode expérimentale pour la caractérisation des singularités dans les conduits, ceci par la mesure des matrices de réflexion et de transmission engendrées par ses singularités. Cette méthode est basée sur la mesure de la pression acoustique dans différentes sections droites du conduit, la décomposition modale de la pression par la transformation de Fourier-Lommel, la séparation des pressions mesurées et la génération de pressions incidentes indépendantes. Cette méthode est une technique originale adaptée à la caractérisation de singularités telles que des discontinuités géométriques isolées ou associées et des parois élastiques ou traitées par des matériaux absorbants. Afin de la valider et de déterminer ses critères d'utilisation, la méthode proposée est appliquée à la mesure de la matrice de réflexion de terminaison d'un conduit cylindrique, ouvert et à paroi rigide, en l'absence d'écoulement. Les différents résultats expérimentaux sont présentés, en particulier, les coefficients de réflexion et de conversion en réflexion sont analysés et comparés à des résultats analytiques.

Le domaine de l'étude est celui de l'interaction d'une onde électromagnétique avec une interface 2D (caractérisée par z = S(x,y)) séparant deux milieux linéaires, homogènes, et isotropes. L'essentiel du travail consiste en l'introduction de trois méthodes originales de calcul du champ diffusé par des surfaces rugueuses aléatoires. La première méthode est une simulation numérique basée sur une méthode itérative de calcul des développements en ondes planes des champs réfléchi et transmis. Cette technique est mise en œuvre numériquement (code diff3d) pour des surfaces 1D et 2D. Elle est validée dans le cas 1D par comparaison avec une méthode intégrale de référence. La deuxième méthode effectue un développement limite d'un opérateur de diffusion à l'ordre 2 en la hauteur de la surface, et fournit un résultat perturbatif renormalisé. La troisième méthode utilise des techniques de régularisation pour proposer un résultat sans effectuer de développement perturbatif. Les deux méthodes approchées précédentes, ainsi que l'approximation classique de l'optique physique, font l'objet d'une validation par comparaison avec diff3d, utilise comme référence dans le cas des surfaces bidimensionnelles. L'influence des paramètres du problème (caractéristiques de la rugosité et du rayonnement incident) sur les champs cohérents réfléchi et transmis est explorée pour une surface en verre, éclairée dans le visible. Les hypothèses, qui doivent être satisfaites, et des précautions, qu'il convient de prendre, pour pouvoir simuler numériquement le phénomène de diffusion d'un rayonnement par une surface rugueuse aléatoire, sont recensées. Les déformations subies par un faisceau gaussien lors de sa réflexion sur une interface sont étudiées. Ces effets, connus sous le nom d'effets non spéculaires, ont été précédemment présentés en 1D. L'extension au cas 2D nous permet de mettre en évidence un nouvel effet : l'astigmatisme de la réflexion par un dioptre plan.

Les facteurs de reflexion et de transmission d'un rideau de bulles sont calcules par differentes methodes. Dans la methode du volume diphasique indefini, on utilise la relation qui donne l'attenuation en fonction de la partie imaginaire du nombre d'onde. Dans la methode de la lame diphasique a faces paralleles, le rideau de bulles est considere comme un milieu homogene de nombre d'onde propre, la loi de snell-descartes est appliquee. Dans la methode du volume reverberant avec attenuation, la contribution de chaque bulle est sommee, pour le calcul de l'intensite renvoyee par une bulle, l'attenuation due aux bulles deja rencontrees par l'onde est prise en compte. La methode du volume reverberant simple est une simplification de la methode precedente: l'attenuation due aux bulles deja rencontrees dans le calcul de l'intensite renvoyee par une bulle n'est pas prise en compte. Les deux methodes de reverberation donnent soit le facteur de reflexion global (pour un signal d'emission assez long), soit le facteur de reflexion en fonction du temps (pour un signal d'emission court). Apres la presentation de ces differentes methodes, l'influence des differents parametres (epaisseur du rideau de bulles, taux d'air. . . ) est etudiee sur des simulations numeriques. Cette etude montre que la frequence du maximum de reflexion et celle du minimum de transmission peuvent etre inferieures a la frequence de resonance des bulles les plus nombreuses. Elle nous a aussi permis de mettre en evidence le glissement et le dedoublement de la frequence du maximum du facteur de reflexion en fonction du temps. Ensuite ces trois methodes sont generalisees afin de les appliquer a un rideau multicouche. Enfin, des resultats experimentaux sont confrontes aux resultats de ces differentes methodes

Quelle que soit la nature des ondes utilisées et des milieux traversés, le contrôle de la propagation ondes est d'un intérêt majeur pour de nombreuses applications. D'une part, la complexité du milieu peut être exploitée en exerçant un contrôle cohérent du front d’onde incident. D'autre part, on peut forcer une onde à se propager suivant un chemin désiré en concevant soi-même le milieu de propagation. Dans cette thèse, nous étudions ces deux aspects à partir d'expériences ultrasons-laser mettant en jeu la propagation d'ondes de Lamb dans des plaques.La propagation des ondes à travers un milieu diffusant est tout d’abord étudiée à partir de sa matrice de diffusion. Une prédiction théorique importante est l’existence de canaux de propagation totalement ouverts ou fermés. Une première partie de ces travaux consiste à démontrer expérimentalement ce résultat en mettant en évidence la possibilité de transmettre totalement une onde à travers un milieu désordonné. Dans un second temps, la mesure d’une matrice des temps de vol nous permet d’étudier ces canaux dans le domaine temporel. Ceux-ci donnent lieu à des paquets d’onde dont la cohérence spatiale et temporelle est conservée tout au long de leur propagation dans le milieu.Le second volet de cette thèse consiste à tirer profit des phénomènes de réflexion et réfraction négative afin de contrôler la propagation des ondes de Lamb. D’une part, la réflexion négative est mise à profit pour réaliser une conjugaison de phase passive des ondes de Lamb. D’autre part, le concept des milieux complémentaires est exploré afin d’annuler la diffraction des ondes et ainsi camoufler certaines zones du milieu de propagation
Whatever their nature or the propagation medium, controlling the propagation of waves is of fundamental interest for many applications. On the one hand, one can tame wave-fields in order to take advantage of the complexity of the medium. On the other hand, one can force waves along desired paths through a careful design of manmade materials. In this thesis, we study those two aspects on the basis of laser-ultrasonic experiments involving the propagation of Lamb waves in elastic plates.The control of wave propagation through complex systems is first investigated by means of the scattering matrix approach. In diffusive media, theorists have demonstrated the existence of propagation channels either closed or open through which the wave can travel. The first part of this work present a direct experimental evidence of this result as well as the ability to fully transmit a wave through a disordered medium. In a second part, the measurement of the time-delay matrix allows the study of such channels in the time domain. They are shown to give rise to particle-like wave packets that remain focused in time and space throughout their trajectory in the medium.The second part of this thesis consists in studying the concepts of negative reflection and refraction for the manipulation of Lamb wave propagation. On the one hand, negative reflection is taken advantage of to perform a passive phase conjugation of Lamb waves. On the other hand, the notion of complementary media is investigated in order to cancel the diffraction of waves and cloak some areas of the plate

L’œuvre du poète et cinéaste Pierre Perrault a fait l’objet de nombreuses études du côté des littéraires et des spécialistes du cinéma. Très peu d’historiens se sont intéressés à sa production. Pourtant, l’étude de sa pensée dense et complexe permet de mieux comprendre les changements entraînés par la Révolution tranquille, notamment sur le plan des processus d’affirmation et de construction identitaires. À une époque où la jeunesse est à l'avant-scène, soit les années 60, Perrault met de l'avant, par le biais du microphone, du cinéma et de l'écriture la parole de protagoniste âgés provenant de l'Île-aux-Coudres. Ces vieillards portent et incarnent une connaissance en voie d’extinction, soit une tradition identitaire qu’il importe pour l'intellectuel alors d'évoquer et d'affirmer. Dans son œuvre, les aînés, par leurs actions et leurs réflexions, contribuent à jeter un regard critique sur un monde en pleine mutation. À travers la réflexion de Perrault, ils posent la question des liens à préserver, de l'héritage à conserver, des conséquences identitaires de l’oubli et du rejet de la mémoire, en sommes des frontières à ériger ou encore à ne pas transgresser entre la tradition et la modernité. Ils nourrissent ainsi chez le poète, cinéaste et homme de radio, une évolution réflexive complexe portant sur le rôle de la tradition dans l'affirmation de l'identité québécoise qui sera au centre de la présente étude. On pourrait ainsi affirmer « Que restera-t-il de nous "Pour la suite du monde"? » est cette question essentielle adressée par les personnages âgés à la jeune génération qui traverse, donne sens et oriente la production médiatique à l'Île-aux-Coudres sur laquelle repose le développement de la pensée identitaire et traditionnaliste de Perrault.

La mesure en cuve des coefficients complexes de reflexion r et de transmission t d'un panneau excite en incidence oblique permet de determiner les coefficients de masquage c#m et d'anechoisme c#a des materiaux utilises en acoustique sous-marine. Ces parametres definissent l'utilisation la plus adaptee en acoustique sous-marine de ces materiaux en tant que reflecteurs dur, reflecteurs mous, materiaux de masquage ou anechoiques. La premiere partie de ce travail repose sur la determination theorique en incidence oblique des coefficients c#a et c#m suivant r et t ou suivant les modules mecaniques qui caracterisent le materiau teste. Nous etudions la precision experimentale attendue sur c#a et c#m en utilisant soit des mesures en cuve de r et t, soit des mesures rheologiques a l'aide d'un viscoelasticimetre et d'un k-metre. La seconde partie de l'etude est consacree a l'optimisation des mesures experimentales de r et t en utilisant des traitements holographiques. En pratique, si l'excitation est une unique onde plane d'incidence normale, la reponse de l'antenne, principalement concentree dans le domaine propagatif du spectre, peut perturber la mesure. Cependant, l'utilisation d'une excitation a bande large dans l'espace des nombres d'onde permet de reduire les effets de la diffraction. A cet effet, nous etudions l'utilisation d'une antenne cylindrique calibree en champ proche et qui genere plusieurs ondes planes d'incidences specifiees. L'antenne cylindrique est synthetisee a partir d'une colonne generant une onde cylindrique. Les coefficients de ponderations optimaux sont calcules pour chaque position de la colonne autour du panneau. La methode est ensuite testee avec un panneau dont les coefficients sont prealablement determines a partir de mesures rheologiques. Les resultats sont satisfaisants pour un angle d'incidence n'excedant pas 53. Lieu de 40 avec les methodes holographiques usuelles.

Durant ma thèse, j'ai travaillé sur l'auto-organisation des nanoparticules (nps) d'or dans un cristal liquide cholestérique (CLC). Ce travail est constitué de deux parties. La première partie est consacrée à l'étude de la matrice cholestérique avant l'introduction des nps. Pour cela, nous avons réalisé des études approfondies partant de l'élaboration des films semi-libres jusqu'à la caractérisation par des méthodes d'imagerie complémentaires, ainsi qu'une étude de la réponse optique. Durant cette étude, nous avons découvert un nouveau scénario pour changer la couleur d'un cholestérique sans modifier les paramètres extrinsèques et intrinsèques du matériau. Ce changement de couleur est contrôlé uniquement par le temps de recuit qui induit un changement dans la distribution de l'axe hélicoïdal à l'interface avec l'air et qui se propage dans le volume au fur et à mesure que ce temps de recuit croît. Cette étude détaillée nous a permis de proposer une représentation 3D de notre système. La deuxième partie de ma thèse traite de l'introduction de nps d'or dans la matrice cholestérique de la première partie. Nous avons défini un protocole simple pour mélanger les deux corps, et fabriquer les films de CLC-nps. Grâce à nos composés dont on peut figer la structure en-dessous de 50°C, nous avons pu prouver l'auto-organisation des nps par des clichés de microscopie électronique à balayage (MEB) et de microscopie électronique en transmission (MET). En plus, nous avons présenté une étude structurale multi-échelles, de l'échelle nanométrique jusqu'à l'échelle macroscopique, par des imageries complémentaires. Ces données n'existaient pas dans la littérature même pour des systèmes voisins, d'autant plus que la plupart des organisations étudiées étaient à courte échelle et concernaient des microparticules. Enfin, nous avons défini le couple concentration des nps-épaisseur du film CLC-nps comme les paramètres qui contrôlent l'auto-organisation des nps et décident des nanostructures d'or obtenues (empreintes digitales, doubles spirales, et cibles)
During my thesis, I worked on self-organization of gold nanoparticles (nps) in a cholesteric liquid crystal (CLC). This work consists of two parts. The first part is devoted to the study of the cholesteric matrix before the introduction of nps. For this, we realized many studies starting from preparing the open film to the characterization of complementary imaging methods, and a study of the optical response. During this study, we discovered a new scenario to change the color of a cholesteric without modifying the extrinsic and intrinsic parameters of the material. This color change is controlled only by the annealing time which induces a change in the distribution of the helical axis at the interface with air and which propagates in the volume when the annealing time increases. This detailed study has allowed us to propose a 3D representation of our system. The second part of my thesis deals with the introduction of gold nps in the cholesteric matrix using in the first part. We defined a simple protocol to mix the two bodies, and make a film of CLC-nps. The fact that our compounds can fix the structure below 50 °C, helped us to show self-organization of nps by electron micrograph (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). In addition, we presented a multi-scale structural study going from the nanoscale to the macroscale, by additional imaging. These data do not exist in the literature even for neighboring systems, especially since most organizations studied were short scale and using microparticles. Finally, we defined the couple concentration of nps-film thickness CLC-nps as the parameters that control the self-organization of nps and decide of gold nanostructures obtained (fingerprints, double spirals, and targets)

Les matériaux absorbants des ondes électromagnétiques sont des éléments importants pour l'évaluation de nombreux systèmes électroniques militaires mais également civils. Ces matériaux sont utilisés, par exemple, pour la réduction des interférences électromagnétiques (EMI) dans divers composants sans fils, la réduction de la surface équivalente radar (SER) ou comme absorbants à l'intérieur des chambres de mesures. C’est cette dernière application qui est visée par les travaux de cette thèse. L’objectif de mes travaux de thèse est d’optimiser des matériaux absorbants utilisés dans les chambres anéchoïques. La géométrie et la composition du matériau absorbant sont les deux paramètres qui influencent la capacité d’absorption de l’onde électromagnétique par un matériau. Ce seront donc les deux pistes d’optimisation explorés durant cette thèse. Notre but est d’obtenir les absorbants présentant les plus faibles coefficients de réflexion et de transmission, soit une absorption élevée, ceci dans une large bande de fréquence
The electromagnetic absorber materials are important elements for evaluating various electronic and civil systems. These materials are used, for example, for minimizing electromagnetic interferences (EMI) in different wireless components, for minimizing the radar cross section (RCS) or for usage in anechoic chambers. The latter application is the targeted work in this thesis. The objective of this work is to optimize the absorber materials used in anechoic chambers. The geometry and the material composition are the two parameters that influence the absorption of the electromagnetic wave inside the material itself. This are the two topics of optimization explored in this thesis. Our objective is to obtain material absorbers that have low reflection and transmission coefficients and high absorption in a large frequency band

Cette thèse propose un formalisme général pour modéliser la propagation des ondes acoustiques dans une multicouche composée de toute combinaison de couches liquides, solides élastiques isotropes et poro-élastiques isotropes, la méthode ayant la flexibilité d'être développée pour inclure d'autres natures de couches. Dans un premier lieu, un algorithme stable est développé, basé sur l'approche récursive de la matrice de rigidité, pour modéliser la propagation d'une onde plane incidente sur la multicouche en fonction de son angle d'incidence et de sa fréquence. Cet algorithme fusionne de manière récursive les matrices de rigidité des couches individuelles de la structure en une matrice de rigidité totale et permet ensuite le calcul des coefficients de réflexion et de transmission, ainsi que les composantes de déplacement et de contrainte à l'intérieur de la multicouche pour chaque direction d'incidence des ondes planes. Deuxièmement, pour modéliser la propagation d'un faisceau délimité d'ondes incidentes, la technique du spectre angulaire est utilisée, basée sur la décomposition de ce faisceau en un spectre d'ondes planes se propageant dans des directions différentes. Par la suite, le faisceau d'onde réfléchi dans le milieu d'incidence et le faisceau d'onde transmis dans le milieu de transmission, ainsi que la distribution des champs (composantes de déplacement et de contrainte) à l'intérieur de la multicouche sont obtenus en superposant la contribution de toutes les ondes planes se propageant dans les différentes directions. Comme application numérique, une tri-couche solide-poreuse-solide immergée dans l'eau est simulée. La réflexion et la transmission qui en résultent, ainsi que les composantes de déplacement et de contrainte dans la multicouche, correspondants à l’onde plane incidente et au faisceau limité incident, révèlent la stabilité du procédé et la continuité des déplacements et des contraintes aux interfaces
This thesis proposes a general formalism to model the acoustic wave propagation in a multilayer consisting of any combination of fluid, isotropic elastic solid, and isotropic poroelastic layers, the method having the flexibility to be extended to include other layer-natures. At a first stage, a stable algorithm is developed, based on the recursive stiffness matrix approach, to model the propagation of a plane wave incident on the multilayer as a function of its incidence angle and frequency. This algorithm merges recursively the structureindividual layers stiffness matrices into one total stiffness matrix and allows then the calculation of the reflection and transmission coefficients, as well as the displacement and stress components inside the multilayer for every incident plane wave direction. Secondly, to model the propagation of a bounded incident wave beam, the angular spectrum technique is used which is based on the decomposition of this beam into a spectrum of plane waves traveling in different directions. The corresponding reflected wave beam in the incidence medium, and the transmitted wave beam in the transmission medium, as well as the fields distributions (displacement and stress components) inside the multilayer are obtained by summing the contribution of all the plane waves traveling in different directions. As a numerical application, a three-layered solid-porous-solid structure immersed in water is simulated. The resulting reflection and transmission as well as the displacement and stress components in the multilayer corresponding to both, the incident plane wave in different directions and the incident bounded beam reveal the stability of the method and the continuity of the displacements and stresses at the interfaces

Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés à la modélisation et la simulation de la propagation d'ondes ultrasonores dans l'os cortical. Plus précisément, nous avons étudié et analysé la technique dite des ultrasons quantitatifs (Quantitative Ultrasound, QUS) pour l'évaluation de la qualité du tissu osseux. Il s'agit d'une technique émergente dont l'application aux tissus osseux suscite un intérêt particulier dans la communauté scientifique. Le tissu osseux étant un tissu vivant, il est sujet au vieillissement et à divers pathologies parmi lesquelles on peut citer ostéoporose, ostéomalacie, ostéoporomalacie, ou encore, la maladie dite de Paget. Pour accompagner les soins à prodiguer au tissu osseux, une surveillance de sa qualité s'avère indispensable. Dans ce contexte, les méthodes ultrasonores sont réputées être intéressantes, de par leurs caractères non-invasif, peu coûteux, portable et non-ionisant. Cependant, utiliser des ultrasons dans le cadre de la caractérisation du tissu osseux, suppose une compréhension profonde des différents phénomènes physiques mis en jeu lors de leur propagation. Dans cette optique, notre travail est développé dans la thématique de la modélisation dédiée à la propagation des ondes ultrasonores dans des guides d'ondes multidimensionnels, hétérogènes, anisotropes, et composés de matériaux dont l'hétérogénéité peut être qualifiée d'aléatoire. Une des originalités de cette thèse concerne l'étude des coefficients de réflexion et de transmission et des courbes de dispersion en présence d'incertitudes dues aux propriétés matérielles. Dans une première partie, nous étudions les phénomènes de réflexion/transmission via un modèle tri-couches bidimensionnels prenant en compte les tissus mous et l'hétérogénéité aléatoire du tissu osseux. Nous avons pu analyser l'impact de ces caractéristiques sur les coefficients de réflexion et de transmission. Un gradient de propriétés matérielles de l'os est introduit, et son impact sur les coefficients d'intérêt est examiné. L'aspect modal des ondes est exploré, en étudiant la dispersion des ondes de Lamb. Les résultats obtenus dans une configuration géométrique bidimensionnelle ont permis de discuter l'influence des divers paramètres, en terme de propriétés mécaniques et/ou géométriques, sur la propagation des ondes ultrasonores dans le tissu cortical. Dans une deuxième partie, le modèle est étendu pour une configuration géométrique cylindrique. La discussion est menée afin d'analyser l'influence de la géométrie tridimensionnelle de l'os sur les phénomènes de propagation
In this thesis, we are interested in the modeling and simulation of the propagation of ultrasonic waves in the cortical bone. Precisely, we have studied and analyzed the Quantitative Ultrasound (QUS) technique for the evaluation of the quality of bone tissue. It is an emerging technique those the application to bone tissue arouses particular interest in the scientific community. Since bone tissue is a living tissue, it is subject to aging and various pathologies, such osteoporosis, osteomalacia, osteoporomalacia, or the so-called Paget disease. To assist in therapeutic follow-up of the bone, monitoring of quality of bone tissue is essential. In this context, methods based on QUS technique are deemed to be interesting, due of their non-invasive, inexpensive, portable and non-ionizing characteristics. However, use the ultrasound in the context of characterization of bone tissue, requires a deep understanding of the different physical phenomena involved in their propagation. In this perspective, our work is developed in the modeling theme dedicated to the propagation of ultrasonic waves in multidimensional, heterogeneous, anisotropic waveguides, constituted of materials whose heterogeneity can be qualified as random. One of the originalities of this thesis concerns the study of the reflection and transmission coefficients and the dispersion curves in the presence of uncertainties in the material properties. In a first part, we study the reflection/transmission phenomena via a two-dimensional tri-layer model taking into account the soft tissues and the random heterogeneity of the bone tissue. We analyzed the impact of these characteristics on the reflection and transmission coefficients. A gradient of material properties is introduced, and its effect on the coefficients of interest is examined. The modal aspect of the waves is explored, by studying the dispersion of Lamb waves. The results obtained in a two-dimensional geometrical configuration made it possible to discuss the influence of the various parameters, in terms of mechanical and/or geometric properties, on the propagation of the ultrasonic waves in the cortical tissue. In a second part, the proposed model is extended for a cylindrical geometric configuration. The discussion is carried out in order to analyze the influence of the three-dimensional geometry of the bone on the phenomena of propagation

L'évolution des outils télécommunicationnels répond à une révolution des usages. Les réseaux d'accès et de type radio-sur-fibre doivent répondre à cette demande de l'utilisateur final et le déploiement massif de la fibre optique confirme cette évolution. Dans cette perspective, l'utilisation du multiplexage en longueur d'onde (largement utilisé dans les réseaux cœurs) est maintenant considérée dans le cas d'une augmentation du débit chez l'utilisateur. Néanmoins de nouvelles problématiques, propres à ces réseaux, émergent, telles que le coût pour l'abonné. De nouveaux composants indépendants de la longueur d'onde sont donc nécessaires pour réduire les coûts de déploiement tout en apportant flexibilité et facilité de gestion de ce type de réseaux. Les modulateurs déportés (ou RSOA) sont une solution répondant à ces exigences mais ils doivent se plier à celles, nouvelles, des réseaux d'accès et des réseaux radio-sur-fibre. Cette thèse propose une étude détaillée des propriétés physiques de ces composants ainsi que de ces applications en tant qu'émetteur indépendant de la longueur d'onde dans plusieurs configurations réseaux. Les notions fondamentales nécessaires à la compréhension de ces travaux seront abordées ainsi que la conception et la fabrication de ces composants en salle blanche. Une analyse des performances statiques et dynamiques des composants en fonction de certains paramètres clefs tels que le confinement optique, la longueur de la zone active et la réflectivité des facettes est détaillée. La théorie, une modélisation et des mesures expérimentales seront utilisées pour la création de composants optimisés ayant des performances conformes à l'état de l'art. De nouvelles configurations de RSOA à deux électrodes seront proposées pour diverses utilisations originales de ces composants. Finalement, une étude système viendra compléter notre analyse pour des applications concernant les réseaux d'accès et les réseaux de type radio-sur-fibre.

La capacité à concevoir dans l’abstraction fait appel à la faculté qu’a notre cerveau de combler ce qui n’est pas visible par l’image la plus proche. Cela crée alors une illusion visuelle et l’imagination apporte ensuite à l’esprit des images mentales. Mes recherches consistent à présenter un concept artistique à base d’interférences et d’illusions pour créer des personnages tridimensionnels. Aussi cette thèse est-elle composée de deux parties. La première partie, théorique, est une étude globale sur les propriétés de la lumière, l’optique et la méthode de création des interférences. Dans la deuxième partie j’aborde la pratique en expliquant tout le processus mis en œuvre pour concevoir des personnages tridimensionnels grâce aux illusions visuelles issues des franges d’interférence volontairement perturbées
The ability to conceive in total abstraction calls upon the faculty that has our brain to fill what is not visible by the nearest image. That creates a visual illusion and then our imagination bring forward mental images. My research consists in presenting an artistic concept using interferences and illusions to create three-dimensional characters. Also this thesis is composed in two sections. The first section is a general study on the properties of light, optical and the method to create interferences. The second section is based on my practical work. I explain, step by step, how to conceive three-dimensional characters due to visual illusions obtained through interference rings disturbed on purpose

L'étude s'inscrit dans le cadre de la prévision des niveaux vibratoires induits par les chocs pyrotechniques lors de la phase de séparation des étages du lanceur Ariane 5, et plus particulièrement de la prévision des niveaux vibratoires dans la case a équipements. On développe une approche simplifiée permettant de déterminer la réponse dynamique de la structure à partir du calcul de matrices de rigidité dynamique exactes. Cette approche est réservée a des structures de type guides d'ondes dans lesquelles la direction de propagation des ondes est connue. On s'intéresse également a la prise en compte de liaisons entre structures ; on montre qu'il est possible de déterminer la matrice de rigidité dynamique des liaisons a partir de la connaissance des coefficients de réflexion et de transmission des ondes et des relations force-déplacement dans les éléments relies a la liaison.

Des monocristaux des semiconducteurs ternaires AIn2Te4 (A=Cd, Zn, Mn) ont été préparés par une methode de croissance dérivant de la méthode Bridgman et applicable aux composes a fusion non congruente. Les caractérisations physico-chimiques et cristallographiques ont montre l'homogéneite, la stoéchiometrie et la bonne qualité cristalline des cristaux obtenus. L' etude structurale, réalisee sur CdIn2Te4 a permis de conclure que ce compose appartient au groupe d'espace 14 2m. La réflectivité infrarouge et la spectroscopie Raman ont confirme ce groupe d' espace. Les caractérisations électrique et optique de ces matériaux ont été réalises. L'étude des transitoires de courant photo-induit a révélé la présence d' une distribution continue d' etats dans la bande interdite

Dans ce travail, deux modèles enrichis décrivant respectivement un mouvement longitudinal non classique dans des tiges et un mouvement de flexion et de cisaillement non classique dans des poutres sont établis basés sur la théorie du second gradient de contrainte de Mindlin. Ce dernier peut décrire l’hétérogénéité provoquée par les interactions micro-structure dans le cadre de la mécanique des milieux continus. La modélisation multi-échelle commence par exprimer l'énergie de déformation, l'énergie cinétique et le travail virtuel effectué par des forces externes basés sur la théorie SSG. Les équations du mouvement et les conditions aux limites associées sont ensuite dérivées en utilisant le principe de Hamilton. Un modèle en cristalline pour modèle enrichi de tige est proposé pour que les interactions à longue distance correspondent à des constantes d'ordre supérieur de matériau dans la théorie de la SSG.La relation de dispersion de l'onde longitudinale non classique ainsi que les deux ondes supplémentaires apparaissant exclusivement dans le modèle de tige basé sur la théorie de la SSG est étudiée. Ensuite, on étudie également les ondes de flexion et les ondes de cisaillement non classiques, ainsi que les quatre ondes supplémentaires dans le modèle de poutre de Timoshenko basé sur la théorie de la SSG. Les recherches sont basées à la fois sur la densité modale des ondes propagées, le flux d'énergie concernant des paramètres cinétiques d'ordre supérieur, la mobilité des structures enrichies, le transfert de puissance dans l'espace et l'analyse de la réponse en fréquence pour une tige enrichie ainsi qu’une poutre enrichie à excitation forcée ponctuelle. Les résultats de réponse en fréquence sont validés par les résultats de la méthode MEF dans COMSOL.En utilisant le modèle de tige enrichie et le modèle de poutre proposés, les caractéristiques de transmission et de réflexion des vibrations via une interface plane entre deux milieux basés sur la théorie de la SSG sont étudiées. Les coefficients de transmission et de réflexion de l'onde longitudinale dans une tige enrichie et de l'onde de flexion dans une tige enrichie sont calculés. Basé sur ces coefficients, la distribution et l'atténuation de l'énergie dans les ondes réfléchies et dans les ondes transmises sont discutées. La transmission et la réflexion des ondes à travers une certaine longueur de tige basée sur la théorie SSG sont ensuite étudiées.En utilisant le modèle de poutre enrichie, le rayonnement d'onde provenant d'une surface vibrante infinie d’une poutre enrichie basée sur la théorie SSG est étudié. Les caractéristiques enrichies, y compris la vitesse carrée de la surface vibrante, l'impédance de rayonnement et le champ de pression rayonné, sont calculées et interprétées en se combinant au caractère de propagation des ondes dans une structure de poutre enrichie. Ensuite, le rayonnement d'onde provenant d'une poutre simplement supportée est étudié en utilisant la formulation intégrale à limite directe basée sur le théorème d'intégrale de Kirchhoff-Helmholtz. Les influences des effets de micro-structure locale sont discutées et bien interprétées sur la base des résultats du modèle SSG et du modèle classique
In this work, two enriched models respectively describing non-classical longitudinal motion in bars, and non-classical bending and shear motion in beams, are established based on Mindlin's Second Strain Gradient (SSG) theory. The latter can describe heterogeneity caused by complex micro-structure interaction in the frame of continuum mechanics. The multi-scale modelling starts with expressing the SSG theory based strain energy, kinetic energy and virtual work done by external forces, then the governing equations and the associated boundary conditions are derived with the utilization of Hamilton principle. Lattice model corresponding to 1D longitudinal motion is proposed to map the long range interactions to higher order material constants in SSG theory.Due to the local behavior of underlying micro-structures, Wave propagation features in SSG theory continua are significantly different. With the formulated SSG theory based rod model, dispersion relation of non-classical longitudinal wave accompanying with two evanescent waves are investigated. Meanwhile, non-classical bending wave and shear wave together with four evanescent waves are also investigated with the SSG theory based Timoshenko beam model. The investigations are based on the modal density of the propagating waves, energy flow involving higher order kinetic parameters, mobility of the non-classical structures, vibrating power transfer in spatial position, and forced response analysis of enriched rod as well as enriched beam. The frequency response results are validated by FEM approach resulting from COMSOL.With employing the proposed enriched rod model and beam model, vibration transmission and reflection characteristics through planar interface between two SSG theory based mediums are studied. The study is conducted on transmission and reflection coefficients of longitudinal wave in non-classical rod, and bending wave in non-classical beam, based on which energy distribution and attenuation in reflected waves and in transmitted waves are discussed. Wave transmission and reflection through a certain length of SSG theory based rod is also investigated.With utilization of the derived enriched beam model, wave radiation from infinite vibrating surface is studied. Radiation characteristics including square velocity of the vibrating surface, radiation impedance and radiated pressure field are achieved, and these enriched characteristics are interpreted combining with wave propagation characters in non-classical beam structure. Wave radiation from baffled finite beam is investigated with employing the direct boundary integral formulation based on the Kirchhoff-Helmholtz integral theorem.The influences of local behavior caused by complex micro-structure interactions are discussed and well interpreted based on results of SSG model and classical model

Le développement croissant des systèmes de communication sans fil pour des applications médicales (imagerie), radar (surveillance, détection, localisation), radiomobiles (navigation, sur- veillance) et réseaux (WLAN,WPAN) nécessite l'introduction de nouvelles technologies. Depuis peu, un intérêt particulier s'est porté sur des applications courtes distances, très hauts débits (supérieurs à 100 Mbit/s), multi-utilisateurs et faible puissance (inférieure à 1 mW). Dans ce contexte, la technologie Ultra-Large Bande (ULB ou UWB) a récemment attiré l'attention de la communauté scientifique et des industriels. Alors que les technologies bande étroite sont fondées sur une étude dans le domaine fréquentiel, la technologie ULB se prête mieux à une étude dans le domaine temporel puisqu'elle utilise des signaux temporels très brefs, de spectre extrêmement large, de grande période de répétition et de faible puissance. Le développement de cette approche, considérée comme une évolution majeure des technologies traditionnelles bande étroite, induit des problématiques nouvelles au sein d'environnements intra-bâtiment. Ces problématiques nécessitent la réalisation préalable d'études approfondies de modélisation et de caractérisation du canal de propagation pour dimensionner les paramètres du système de transmission.
Dans le cadre de l'élaboration d'outils de prédiction déterministe de la propagation à l'in-
térieur de bâtiments, entrepris à l'ESYCOM (Marne-La-Vallée) en bande étroite et à l'IETR
(Rennes) en ultra-large bande, nous avons cherché à développer une documentation précise
associée aux comportements de deux éléments du canal de propagation, les matériaux et les
antennes ; l'implémentation de cette documentation dans les simulateurs de canal nécessitera
encore un peu de temps. Notre travail a consisté à développer deux modules particulièrement
originaux traitant, dans les domaines fréquentiel et temporel, de modélisations analytique et
numérique, ainsi que de la caractérisation des matériaux et des antennes à l'aide de bancs de
mesure spéciÞquement réalisés. La spéciÞcité des études conduites tient à la modélisation des
réponses de ces éléments dans le domaine temporel; notamment, nous avons montré que l'ex-
citation d'un matériau par une impulsion génère des échos successifs déformés et atténués dont
l'allure dépend de sa structure (porosité, dimension des grains,...) et des conditions initiales
(température, humidité, ...). Aussi, l'excitation d'une antenne de type résonante produit des
signaux, qui au premier ordre, ont l'allure de la dérivée du signal incident mais ayant subi une
distorsion qui dépend de l'angle d'observation. Ainsi, nous avons remarqué que la largeur de
l'impulsion d'excitation influe non seulement sur l'allure des impulsions rayonnées dans l'espace,
mais aussi sur la direction du maximum de rayonnement. Cette propriété remarquable permet
d'envisager la focalisation d'une antenne ULB dans une direction particulière en modifiant la
durée et la forme de l'impulsion d'excitation. En prévision de l'analyse des trajets multiples d'un canal de propagation ultra-large bande, nous avons abordé leur identiÞcation à l'aide d'al-
gorithmes Haute Résolution (HR) en considérant le canal généré par un matériau du bâtiment.
Les algorithmes, MUSIC modiÞé et Faisceau de matrices, sont fondés sur l'analyse spectrale
paramétrique des données et prennent en compte la dispersion fréquentielle. Ils ont permis de
reconstruire la réponse impulsionnelle de matériaux caractérisés en réflexion.
La modélisation d'une chaîne de transmission a été de plus abordée dans le cadre d'études de
faisabilité du projet "internet-pêche" qui vise à doter des ßotilles de pêche de longueur inférieure
à 25 mètres d'une connexion internet par liaison sans Þl aux fréquences MF-HF ([2 ; 30] MHz).
Une modélisation statistique de la surface de la mer, remuée par le vent, pour un profil de relief
sous-marin donné, a été proposée. Puis, nous avons implémenté le modèle de propagation du
terrain irrégulier afin de rendre compte de la présence d'ondes de sol se propageant sur une
surface de mer considérée comme rugueuse.

Ces dernières années, les métamatériaux acoustiques sont largement étudiés pour leur intérêt dans la réalisation de divers types de contrôle des ondes à une échelle sub-longueur d’onde. En particulier, les métasurfaces acoustiques ont montré leur capacité à manipuler des ondes en limites de milieux de propagation via les processus de réflexion, de transmission et de réfraction. Contrairement au régime linéaire qui concerne l’immense majorité des travaux sur les métamatériaux acoustiques, les études sur les propriétés non linéaires des métamatériaux, de surcroit des métasurfaces, restent peu nombreuses, malgré la possibilité de générer des phénomènes acoustiques riches et variés. Les principaux freins au développement des métamatériaux non linéaires sont l'efficacité généralement faible de la réponse non linéaire et le manque de contrôle sur cette non-linéarité. Les travaux de recherche présentés ici ont donc pour objectif de concevoir des architectures de métasurfaces élastiques, permettant un contrôle des ondes acoustiques dans le régime non linéaire. En particulier l’effet de conversion d’une onde fondamentale vers son deuxième harmonique est étudié dans le processus de réflexion et de transmission unidirectionnelle. Cela nécessite le design de la non-linéarité élastique, qui est réalisé à base de modélisations discrètes de systèmes masses-ressorts et d'architectures composées d'éléments tournants. Les métasurfaces ainsi conçues, résonantes et à non-linéarité contrôlée, permettent de générer des effets non linéaires acoustiques inhabituels, potentiellement intéressants pour la manipulation d'ondes acoustiques
In recent years, acoustic metamaterials have proven to be of great interest for their ability to achieve a variety of wave control at sub-wavelength scale. In particular, acoustic metasurfaces have shown their ability to manipulate waves from the boundaries of propagation media, via the reflection, transmission and refraction processes. Unlike the linear regime which has been extensively investigated in acoustic metamaterials, studies of the nonlinear acoustic properties of metamaterials, especially nonlinear acoustic metasurfaces, are quite scarce, despite the possibility to lead to a rich and diverse set of non-trivial acoustic phenomena. The key limitations in the development of nonlinear acoustic metamaterials are the typically weak efficiency of their nonlinear response together with the lack of control on this nonlinearity. This PhD research is thus dedicated to the design of nonlinear elastic metamaterial and metasurface architectures, enabling acoustic wave control in the nonlinear regime. Specifically, the conversion effect from a fundamental wave to its second harmonic is studied through the one-dimensional scattering process (reflection and transmission) by metasurfaces. This requires the elastic nonlinearity management, realized via the discrete modeling of lumped-element systems and architectures made of rotating units. Such designed metasurfaces, resonating and with harnessed nonlinearity, can create unusual nonlinear acoustic effects, potentially interesting for wave control. This research open the path to a more systematic study of nonlinear acoustic wave manipulation by metamaterials

Ce travail de thèse a pour objectif l'étude des propriétés acoustiques de systèmes incorporant des plaques micro-perforées (MPP) et des matériaux absorbants sous forts niveaux d'excitation.Le premier chapitre traite des systèmes composés d'une MPP couplée à une cavité d'air et une paroi rigide. Un modèle analytique intégrant deux paramètres adimensionnels et un nombre de Mach optimal est présenté. La particularité de ce modèle est de décrire la variation du maximum du coefficient d'absorption (coefficient d'absorption à la résonance) avec l'augmentation du niveau d'excitation. Une formule proposée permet de prédire les variations du pic d'absorption avec le nombre de Mach acoustique.Les effets d'interaction entre les perforations sont étudiés sous forts niveaux d'excitation dans le deuxième chapitre. Un modèle basé sur l'approche fluide équivalent est proposé. Dans ce modèle, la tortuosité est corrigée pour prendre en compte les distorsions d'écoulement dues aux effets d'interaction entre perforations et aux effets de turbulence. Cette correction de tortuosité qui n'intègre permet de prédire le comportement de la réactance du système.Les multi-couches composés de MPP et de matériaux poreux sont l'objet d'étude du troisième chapitre. Chaque couche du système est modélisée à forts niveaux d'excitation suivant une loi de Forchheimer. Les différents matériaux sont décrits par la méthode de la matrice de transfert. Le cas où le multi-couche est directement collé à une paroi rigide et le cas où il y a une cavité d'air avant la paroi rigide sont examinés.Dans le dernier chapitre, l'étude sur la transparence acoustique à forts niveaux est initiée. Les perspectives de ce travail sont nombreuses et prometteuses pour l'acoustique des transports
This work deals with the acoustical properties of systems incorporating Micro-Perforated Panels (MPP) and absorbing materials under high level of excitation.In the first chapter, absorbent systems composed of an air-cavity backed MPP are studied at high level of excitations. An analytical model involving two dimensionless parameters and an optimum Mach number is proposed. This model describes the behavior of the maximum of absorption coefficient (absorption coefficient at the resonance) with respect to the Mach number inside the perforations. A formula is proposed that predicts the variations of the absorption peak with the acoustical Mach number.In the second chapter, the holes interaction effects are studied theoretically and experimentally under high levels of excitations. Following an equivalent fluid approach, a model for which the tortuosity is corrected to account for the holes interaction effects coupled to the jet-like effects is developed. Multi-layered absorbents composed of MPP and porous materials are then studied under high level of excitations. The case where the multi-layers are directly attached to a rigid wall and the case where there is an air cavity before the rigid wall are examined. Forchheimer's law is used to model each medium of the multi-layer and the use of the transfer matrix method is made to account for these media.Sound transmission study under high level of excitation is introduced. The perspectives of this work are numerous and promising in the acoustics of transportation systems applications