Дисертації з теми "Modes de surface de reseaux"
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Hamdad, Sarah. "Synthèse et étude de réseaux de nanoparticules métalliques pour l'exaltation de l'électroluminescence des OLEDs via l'effet plasmonique." Thesis, Paris 13, 2021. http://www.theses.fr/2021PA131056.
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Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés à l’étude de l’amélioration des propriétés optiques et électriques des OLED en utilisant des réseaux de nanoparticules d’Ag. En particulier, nous nous sommes focalisés sur l’étude des résonances de réseau de surface (SLR) afin de comprendre l’origine des mécanismes d’interactions dans ces réseaux. Nous avons aussi étudié l’influence de ces modes sur les caractéristiques d’émission d’une couche organique d’abord en pompage optique et ensuite en pompage électrique. Pour cela, nous avons mis en place au sein du laboratoire LPL plusieurs bancs optiques et développé des calculs afin d’interpréter les résultats obtenus. Ces résultats confirment le rôle crucial des anomalies de Rayleigh dans l’interaction entre les NPs et les émetteurs organiques. En particulier, ils révèlent leur importance pour l’apparition d’une directivité de l’émission. Dans le cas des μOLED, les études réalisées montrent que la présence de réseaux de courtes périodes améliore le processus électrique d’injection des trous dans le dispositif. De plus, on montre également qu’il est possible d’exalter le rendement de la μOLED par l’insertion d’un réseau de longue périodicité. Toutefois, on souligne que l’existence de modes SLR et les effets de directivité de l’émission dans ces dispositifs nécessitent des études plus approfondies. Les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse constituent un pas important vers une profonde compréhension des interactions entre les NPs métalliques et les émetteurs organiques et pourraient ouvrir la voie vers l’étude d’OLED superradiantes qui constituerait une étape intermédiaire pour aller vers la diode laser organiqueIn this thesis work, we were interested in studying the improvement of the optical and electrical properties of OLEDs using square arrays of Ag nanoparticles. In particular, we focused on the study of surface lattice resonance (SLR) modes in order to understand the interaction mechanisms between the NPs in a grating. We have also studied the influence of these modes on the emission characteristics of an organic layer first under optical pumping and then under electrical pumping. For this, we have set up within the LPL laboratory several optical experiments and developed several numerical calculations in order to interpret the obtained results. These latter confirm the crucial role of Rayleigh anomalies in the appearance of directional emission. In the case of OLEDs, the studies carried out show that the presence of short period metallic structures can help to improve the electrical injection process of holes into the organic device. Besides, we show that the insertion of a longue period grating can improve the efficiency of the OLED. However, the existence of collective SLR modes is not guaranteed in this type of configuration and the emission directivity effects require further studies. The results obtained within the framework of this thesis work constitute an important step towards a deep understanding of the interactions between the grating of metallic NPs and the organic emitters and could open the way towards the study and the realization of superriadiant OLEDs, which would constitute an intermediate step to go to the organic laser diode
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Pennington, R. C. "Spectral properties and modes of surface microcavities." Thesis, University of Southampton, 2009. https://eprints.soton.ac.uk/66438/.
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This thesis describes the experimental investigations into the transverse mode structure of nearly hemispherical microcavities. The nearly hemispherical niicrocavity structures are fabricated electrocemically through a template of self assembled latex spheres. Controlling the electrochemical parameters, such as the electrochemical solution and electrode potential. allows a wide range of uearly henuspherical rnicrocavities to be realised. The spatial intensity profiles arid resonant frequeucies of the transverse modes of nearly hemispherical nucrocavities are measured experimentally for a wide range of cavity lengths amid mirror curvatures. The experimental mode profiles are radially symmetric Gauss-Laguerre modes, but do not display the frequency degeneracies typical of large scale optical cavities. The nearly hemispherical mnicrocavity samples are compared to investigate how the cavity parameters. such as cavity length and mirror curvature, affect the experimental spatial intensity profiles and resonant frequencies of the transverse modes. Higher order modes are observed despite the fact that they are forbidden due to the symmetrical coupling geometry. rrhe symmetry breaking is shown to be produced by the surface roughness of the curved nnrror. The frequency degeneracy lifting which occurs in the nearly hemispherical niicrocavity structures can he explained and modelled by considering non-parabolic elements in the cavity. A nmnher of mathematical models for the cavity propagation are developed based on paraxial theory. rrliese models are analysed and the predictions made from the models are compared with the experimental profiles and frequencies. The basic agreement between theory and experinient shows that the paraxial theory is able to model the cavity modes. However, the spectrum and the mnode profiles are cpnte sensitive functions of the geometry of the cavity amid the surface roughness of the cavity mirrors. The nearly hemispherical mnicrocavities are structures which offer a new fabrication technique allowing inexpensive and a ummconmplicated method of fabrication. An important feature of the nearly hemispherical microcavities is the tunablity, and the ease in which this can be achieved. The structures are also empty, and this will allow them, in the future, to be easily filled with functional optical nmaterials such as liquid crystals.
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Al-Jibouri, Khalid Ibrahim G. "Electromagnetic linear surface guided modes and plasmon couplers." Thesis, University of Salford, 1991. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.304494.
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Wood, John Jesse. "Theory of surface modes in structured plasmonic arrays." Thesis, Imperial College London, 2015. http://hdl.handle.net/10044/1/45355.
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Metamaterials can provide many different functionalities and striking optical properties, whereby the optical control often comes from metallic building blocks which exhibit plasmonic resonances in the optical and infra-red frequency regimes. However, one of the major obstacles in the use of metallic elements is the overcoming of the losses in plasmonic structures. In this thesis, we consider how mode hybridisation can be used to circumvent these losses using cut-wire plasmonic arrays coupled to photonic slab waveguides. The resulting hybrid modes can have low loss characteristics and we investigate how the geometric parameters of the structure can be used to control the transmission and dispersion properties. We then investigate finite arrays finding they can support modes with extremely high quality factors (Q∼ 4000), which is highly unusual in plasmonic systems, and that the individual loss mechanisms can be controlled via the geometry. In the second part of the thesis we consider another type of surface mode, the spoof SPP. Theoretical methods for describing spoof SPPs in perfectly conducting materials are well established, enabling the design of an arbitrary spoof plasma frequency. However, for dispersive materials there have been a lack of theoretical studies. We begin by considering first how small changes to the spoof plasmon geometry affect the characteristics of spoof SPP waves, adapting the coupled mode method to slanted geometries and even right-angled triangular indentations, a structure not normally associated with spoof SPPs. We then develop a formalism based on the coupled mode method allowing the dispersion of real metal spoof SPPs to be understood and tuned, thus enabling control of the optical spoof SPP characteristics via both the geometry and the incorporated materials. This method also enables an in depth look at the modal losses which occur once dispersive materials are incorporated into the spoof plasmon dispersion relation and vary drasticallywith the groove width.
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Lutz, Pascale. "Acquisitions multi-modes en radar géologique de surface." Pau, 2002. http://www.theses.fr/2002PAUU3009.
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L'imagerie de la subsurface par radar géologique de surface peut être significativement améliorée à partir d'acquisitions multi-modes. Des prospections utilisant plusieurs configurations d'antennes ont permis de déduire des informations sur la sensibilité des structures vis-à-vis de la polarisation de l'onde incidente, leurs propriétés à modifier cette polarisation et leurs localisations en trois dimensions. A partir de ces données, des pseudo-sections à faible degré directionnel ou à mode d'acquisition neutre ainsi que des cartes du facteur de dépolarisation ont été établies. Des études polarimétriques ont permis de souligner le lien entre les propriétés des réflecteurs à modifier la polarisation de l'onde incidente et des phénomènes inhabituels perturbateurs au niveau de sections en point milieu commun en mode TE. Des sections relatives à un réseau directif d'émetteurs déphasés ont également été reconstituées à partir de données acquises en point de réception commun. Suite à l'orientation du faisceau dans différentes directions, la localisation des réflecteurs est plus précise, la profondeur d'investigation maximale est augmentée et le rapport "maximum de l'enveloppe sur minimum de l'enveloppe" est amélioré. En vue de la création d'un véritable antenne réseau [5-50] MHz en émission, des antennes-éléments ont été réalisées. Ces dernières fonctionnent correctement en réception ; elles permettront d'atteindre l'objectif final. Les travaux de recherche actuels consistent en la conception du générateur à transistors à avalanche qui les alimenteraGround penetrating radar images can be signifiquently improved by multi-mode recordings. Surveys using several configurations of the antennas allow to deduce information on the incident wave sensitivity of the structures, their 3-D location and their depolarizing properties. Pseudo-sections characterized by a low degree of directionality or by a neutral acquisition mode have been computed from these multi-configuration datas, as well as maps of the polarization match factor. Polarimetric surveys have underlined the link between interface depolarization and unusual disturbing phenomena on TE mode common mid point gathers. Sections relative to a directive array of phase-shifted transmitters have been reconstructed from common receiver gathers. The beam adjusting towards several directions allows to a more precise reflector location, a greater maximal investigation depth and improvement concerning the " envelope maximum to envelope minimum ratio ". With the aim to carry out an actual array of transmitters in the [5-50] MHz range, single-element antennas have been built. These latters work properly as receivers and will allow to achieve our final aim. At present, the study consists in the design of the avalanche transistor generator
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Dowd, Philip. "Vertical cavity surface emitting lasers : modes, control and applications." Thesis, University of Bath, 1997. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.362225.
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Didham, E. F. J. "Hydrogen vibrational modes on W(100) during surface phase transformations." Thesis, University of Cambridge, 1985. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.355671.
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Booman, Richard Albert 1957. "DETERMINATION OF LOSS MECHANISMS IN LONG RANGE SURFACE PLASMON MODES." Thesis, The University of Arizona, 1986. http://hdl.handle.net/10150/275490.
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McPhee, Graeme. "Surface-Bound Plasmonic and Leaky Electromagnetic Modes of Metal-Dielectric Structures." Thesis, Imperial College London, 2009. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.517370.
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Amezcua-Correa, Rodrigo. "Development of hollow-core photonic bandgap fibres free of surface modes." Thesis, University of Southampton, 2009. https://eprints.soton.ac.uk/70915/.
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Conventional optical fibres can only guide light in a high refractive index core by total internal reflection. By using total internal reflections it is not possible to guide light in an air core. Light guidance in air is of great interest for various technological and scientific applications and has only recently been possible with the advent of photonic band gap fibres. However, the transmission performance of silica/air hollow-core photonic bandgap fibres has until now been affected by the existence of surface modes. These surface modes couple with the air-guided mode in specific spectral ranges inside the bandgap simultaneously increasing the attenuation and dispersion of the air-guided mode and reducing the useable bandwidth of the fibre. Therefore, for many applications it is important to eliminate surface modes or at least reduce their impact on the air mode. The fabrication of the first hollow-core photonic bandgap fibre with no surface modes is presented in this thesis. The fibre has state-of-the-art attenuation over the full spectral width of the bandgap. As a result of the elimination of surface modes the fibre presents increased bandwidth, reduced dispersion and dispersion slope compared to previous hollow-core photonic bandgap fibers. These advances have been possible due to the development of a modified fabrication method which makes the production of low-loss hollow-core fibers both simpler and 5 to 6 times quicker than previously. This development makes hollow-core fibres with improved performance more readily available than ever before
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Al-Sabti, Sara Louise. "Failure modes of polymethylmethacrylate resulting from rolling line contact." Thesis, Brunel University, 2000. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.311264.
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Kaladi, Vasudevan M. "Unsteady compressible lifting surface analysis for rotary wings using velocity potential modes." Diss., Georgia Institute of Technology, 1990. http://hdl.handle.net/1853/12524.
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McArthur, Duncan. "Applications of principal modes to imaging, control and surface enhancement in nanoparticles." Thesis, University of Strathclyde, 2018. http://digitool.lib.strath.ac.uk:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=29590.
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The theory of principal modes allows a computationally efficient generalisation of Mie's analytical approach for the sphere to obtain semi-analytical solutions for general geometries with smooth surfaces. In this thesis, we apply this method to investigate a range of single and multiple particle metallic structures in the linear, non-linear and non-local response regimes outside of the quasi-static limit. We propose schemes for the coherent control of light waves and currents in metallic nanospheres, using conventional laser sources, in all three of these regimes. The conditions on the external control field we derive lead to a reduction of absorption, suppression of radiative losses and high sensitivity to small variations in the local environment, including subwavelength spatial shifts. As part of an international collaboration with researchers from Waseda University and the Institute for Molecular Science in Japan, the optical properties of single gold nanodiscs were studied by scanning near-field optical microscopy. The modal analysis indicates that the complex spatial features observed in the transmission images originate mainly from a few fundamental plasmon modes of the discs. By reformulating the principal modes in terms of Green's functions we are able to describe systems containing multiple particles, in which both particles and host medium may be inhomogeneous. Using this formalism, the enhancement of the rates of both the emission and far field radiation of dipoles placed in the gap between metallic nanorods, nanospheres, and substrates are investigated numerically. For aluminium structures, bright mode resonances are tunable over tens or hundreds of nanometres in the ultraviolet by changing the size of the nanoparticles, with far field radiative enhancements of up to three orders of magnitude. These results show that aluminium nanostructures are ideal for applications to nano lasing and label-free detection of weakly fluorescent DNA bases and proteins in the ultraviolet.
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Stutzmann, Eléonore. "Tomographie du manteau a partir des modes harmoniques des ondes de surface." Paris 7, 1993. http://www.theses.fr/1993PA077102.
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Les modes harmoniques des ondes de surface presentent une resolution en profondeur dans tout le manteau et permettent d'obtenir une couverture lateralement uniforme de la terre. Ils sont donc bien adaptes a l'etude des anomalies de vitesse sismiques dans le manteau et ainsi de la convection mantellique. Une nouvelle methode a ete developpee au cours de cette these pour determiner la vitesse de phase des differents modes harmoniques et la structure du manteau le long d'un trajet. A cet effet, plusieurs seismes, localises dans une petite region epicentrale et enregistres par une station sont selectionnes. Pour chaque seisme, les sismogrammes synthetiques des premiers modes harmoniques sont calcules. L'algorithme d'inversion est separe en deux etapes. Tout d'abord, la difference entre les spectres reels et la somme des spectres des sismogrammes synthetiques monomodes est inversee pour retrouver la vitesse de phase des differents modes. Dans une deuxieme etape, ces courbes de dispersion sont inversees en profondeur pour determiner le modele de terre associe. En raison de la non-linearite du probleme, l'algorithme est iteratif. A chaque iteration, les fonctions propres et les sismogrammes synthetiques sont recalcules. Cette methode, apres avoir ete testee sur des exemples synthetiques, a ete appliquee a 85 trajets r1 ou r2 a la surface de la terre. Les vitesses associees a chaque trajet moyen ont alors ete regionalises sans contrainte a priori avec une longueur de correlation de 3000 km. Les cartes de vitesses de phase des 4 premiers modes des ondes de surface sont presentees ainsi que celles de la vitesse des ondes sv jusqu'a 1500 km de profondeur. Ces cartes montrent une certaine complexite de la zone de transition entre le manteau inferieur et superieur que l'on serait tente de decouper en au moins deux couches. Cependant, le modele obtenu n'est que provisoire et necessitera d'etre affine par l'apport de nouvelles donnees
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Adams, Samuel David Matthew. "Asymptotic and Numerical Methods for Surface Waves and Modes in Elastic Guiding Structures." Thesis, Imperial College London, 2010. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.511859.
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Lawrence, Richard T. "Experimental inquires into collective sea state modes in deep water surface gravity waves." Thesis, Monterey, California. Naval Postgraduate School, 1992. http://hdl.handle.net/10945/23891.
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Abbott, Stephen Barnes. "Energy transfer between surface plasmon polariton modes with hybrid photorefractive liquid crystal cells." Thesis, University of Southampton, 2012. https://eprints.soton.ac.uk/210379/.
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In this thesis, a hybrid photorefractive liquid crystal cell structure with the addition of a thin 40nm Gold layer is proposed that demonstrates significant photorefractive control of Surface Plasmon Polaritons (SPP). The photorefractive effects are generated through optically controlling the conductivity of a ~100nm photoconducting poly-N-vinyl-carboxyl (PVK) layer. Therefore, when a potential is applied across the cell, the liquid crystal alignment and the SPP wavevector is able to be controlled with light. The aim for developing this device is for the eventual demonstration of SPP gain to offset the high optical losses and increase the characteristically short propagation length of SPP. The mechanism we intend to use to demonstrate gain is analogous to the asymmetric energy transfer in a wave mixing system for two laser beams used to typically characterise photorefractive materials. We first characterise the electrical and optical behaviour of the novel photorefractive plasmonic structure proposed with uniform illumination. Our system demonstrates a good photorefractive wavevector shift of 0.207μm-1 for a 1.24eV SPP; this shift is in excess of the FWHM of the SPP resonance in the attenuated total reflection spectrum (0.154μm-1). However, the electric behaviour of the system is found to be highly complex and cannot be fully characterised by an equivalent electrical circuit. In addition, due to electronic stability issues, we require a slow AC potential to demonstrate consistent photorefractive effects. In a step towards realising SPP gain, we then consider the SPP interaction with a refractive index grating written into the liquid crystal layer with the interference pattern of crossed laser beams. We find that a SPP is diffracted into additional SPP modes. Our investigation then determines the ideal parameters that maximise the energy transfer by examining the diffraction efficiency dependence of each variable of the system. The maximum energy transfer observed is 25.3±2.3% for a 1.05eV SPP from a 4μm grating. With the assistance of a numerical simulation of our system we present a series of qualitative and semi-analytical descriptions to describe the mechanisms behind the observed trends. We discover that the diffraction efficiency is dependent of three important effects; the orientation of the grating, the penetration depth of the SPP into the liquid crystal and the magnitude of the periodic electric field in the liquid crystal. In addition, to fully describe the quantitative values observed we must also consider the presence of a thin 100nm region of the liquid crystal near the photoconductor interface that does not strongly respond to the applied electric field due to anchoring forces
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Katsuno, Hiroyasu, Hideaki Uemura, Makio Uwaha, and Yukio Saito. "Growth modes in two-dimensional heteroepitaxy on an elastic substrate." Elsevier, 2005. http://hdl.handle.net/2237/7317.
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Gill, Patricia A. "An experimental study of collective sea state modes of deep water surface gravity waves." Thesis, Monterey, Calif. : Springfield, Va. : Naval Postgraduate School ; Available from National Technical Information Service, 1994. http://handle.dtic.mil/100.2/ADA294007.
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Thesis (M.S. in Applied Physics) Naval Postgraduate School, December 1994.Thesis advisor(s): Robert Keolian, A. Larraza. "December 1994." DTIC Descriptor(s): Ocean Waves, Air Water Interactions, Sea States, Surface Waves, Ocean Surface, Wind, Theses, Turbulence, Wind Tunnel Tests, Wind Velocity, Spectral Energy Distribution, Amplitude, Deep Water, Height, Surface Tension, Phase Shift, Gravity Waves, Water Tanks. DTIC Identifier(s): Wind Waves, PE61153N. Bibliography: p. 51. Also available online.
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Losquin, Arthur. "Surface Plasmon modes revealed by fast electron based spectroscopies : from simple model to complex." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00919765.
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Surface Plasmons (SP) are elementary excitations mixing electrons and photons at metal surfaces,which can be seen in a classical electrodynamics framework as electromagnetic surface eigenmodesof a metal-dielectric system. The present work bases on the ability of mapping SP eigenmodes withnanometric spatial resolution over a broad spectral range using spatially resolved fast electron basedspectroscopies in a Scanning Transmission Electron Microscope (STEM). Such an ability has beenseparately demonstrated during the last few years by many spatially resolved experiments of ElectronEnergy Loss Spectroscopy (EELS), which measures the energy lost by fast electrons interactingwith the sample, and CathodoLuminescence (CL), which measures the energy released by subsequentlyemitted photons. In the case of EELS, the experimental results are today well accountedfor by strong theory elements which tend to show that the quantity measured in an experiment canbe safely interpreted in terms of the surface eigenmodes of the sample. In order to broaden thisinterpretation to fast electron based spectroscopies in general, I have performed combined spatiallyresolved EELS and CL experiments on a simple single nanoparticle (a gold nanoprism). I have shownthat EELS and CL results bear strong similarities but also slight differences, which is confirmed bynumerical simulations. I have extended the theoretical analysis of EELS to CL to show that CLmaps equally well than EELS the radiative surface eigenmodes, yet with slightly different spectralfeatures. This work is a proof of principle clarifiying the quantities measured in EELS and CL,which are shown to be respectively some nanometric equivalent of extinction and scattering spectroscopieswhen applied to metal-dielectric systems. Based on this interpretation, I have applied EELSto reveal the SP eigenmodes of random metallic media (in our case, semicontinuous metal films beforethe percolation threshold). These SP eigenmodes constitute a long standing issue in nanooptics.I have directly identified the eigenmodes from measurements and data processing. I havefully characterized these eigenmodes experimentally through an electric field intensity pattern, aneigenenergy and a relaxation rate. Doing so, I have shown that the fractal geometry of the medium,which grows towards the percolation, induces random-like eigenmodes in the system at low energies.Keywords: Surface plasmons, fast electron based spectroscopies, scanning transmission electronmicroscopy, disordered media
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Ng, Matthew Y. K. "Coupling of excited molecules to surface plasmon and other modes of dielectric/metal structures." Thesis, Imperial College London, 2010. http://hdl.handle.net/10044/1/11847.
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Deng, Qing. "Lasing modes and spontaneous emission control of oxide-confined vertical-cavity surface-emitting lasers /." Digital version accessible at:, 1998. http://wwwlib.umi.com/cr/utexas/main.
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Achlan, Moustafa. "Surface Plasmon Polariton and Wave Guide Modes in a Six Layer Thin Film Stack." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS109.
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Dans cette thèse, nous étudions les propriétés optiques d'un système multicouche (air-Au-SiO₂-Au-Ti-verre). Les interfaces sont planes et la modélisation est réalisée en utilisant les coefficients de Fresnel à l'interface et la propagation d'ondes planes dans les couches. Deux modèles sont utilisés où l'échantillon est : i) excité par une source à l'infini ; ii) excité par une source locale. Dans l'expérience que nous avons modélisée l'empilement est excité par les électrons tunnel inélastiques dans un microscope à effet tunnel (STM). Dans le modèle, le courant tunnel inélastique est remplacé par un dipôle oscillant vertical. En utilisant ces modèles, nous avons calculé les flux réfléchis (reflectance) et transmis (transmittance) d'une source de lumière à l'infini et le flux transmis de l'excitation locale. La reflectance, transmittance et le flux transmis montrent des modes plasmoniques (surface plasmon polaritons (SPP)) et photoniques (guide d'onde (WG)). A des longueurs d'onde particulières, les courbes de dispersion des SPP et WG présentent un croisement évité. Le choix des épaisseurs d'or et de silice a deux contraintes: une amplitude importante des observables et une large dépendance en longueurs d'onde du vecteur d'onde dans le plan. Nous étudions aussi l'influence des épaisseurs sur les observables. Nous avons trouvé que les observables ont des amplitudes importantes à pour une épaisseur d'or de [10, 90 nm] pour l'empilement de trois couches et de [10, 50 nm] pour celui de six couches. Les modes de guide d'onde apparaissent pour une épaisseur de la couche de silice de >190 nm. Afin de caractériser la localisation du champ dans l'empilement et déterminer la nature du mode, nous avons calculé le champ électrique en fonction de la coordonnée de pénétration z. Nous avons trouvé que pour le mode SPP le champ est localisé à l'interface Au-air, tandis que le champ électrique du guide d'onde est confiné dans la couche de silice. Les résultats théoriques présentés sont en bon accord avec les résultats des études expérimentales menées dans notre groupeIn this thesis, we investigate the optical properties of a six-layer stack (air-Au-SiO₂-Au-Ti-glass). The interfaces are flat and the modeling is performed using elementary Fresnel expressions at the interface and plane wave propagation in the layers. Two models are used where the sample is: i) excited by a source at infinity (excitation by source at infinity (ESI)); ii) excited by a local source. In the experiments we are modeling this source consists of the inelastic tunneling electrons from a scanning tunneling microscope (STM). In our modeling this source is replaced by a vertical oscillating dipole. Using these two models one calculates the reflected (reflectance) and the transmitted (transmittance) flux from a source at infinity and the transmitted flux of a local source. Surface plasmon polariton (SPP) and wave guide (WG) modes may be identified in the reflectance, transmittance and transmitted flux. In a particular wavelength domain the SPP and WG repel each other giving rise to an avoided crossing. The choice of the gold (Au) and silica (SiO₂) thicknesses of the six-layer stack is guided by two requirements: high amplitude of the observable and wide wavelength dependence of the in-plane wave vector. We also study the influence of the gold and silica thicknesses on the observables. We find that the observables are significant for dAu[10, 90 nm] for the three and dAu[10, 50 nm] for six layer stacks and this predictive study guided the choice of the experimental sample thicknesses. The wave guide mode appears for dSiO₂ >190 nm. The electric field as a function of the penetration coordinate z is calculated in order to characterize the location of the field in the stack and to assign the nature of the modes. We observe that for the SPP the electric field is confined at the Au-air interface whereas, the electric fields corresponding to the WG mode are confined inside SiO₂ layer. Our calculations presented in this work are in good agreement with the experimental measurements performed in our group
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Cognault, Aurore. "Caractérisation de SER Basse Fréquence et Modes Caractéristiques." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00453298.
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La SER, est la grandeur qui permet de quantifier le pouvoir réflecteur d'un objet, ou a contrario sa discrétion électromagnétique. Maîtriser la SER, voire la diminuer, est un enjeu majeur dans le domaine aéronautique de défense. C'est en particulier un gage de survivabilité pour les aéronefs. Historiquement, les fréquences RADAR d'intérêt étaient celles de la bande Super Haute Fréquence, ce qui équivaut à des longueurs d'onde de 2 à 30 centimètres. Des outils d'analyse adaptés ainsi que des moyens de mesure ou de caractérisation de la SER ont été mis au point. Ils se sont révélés extrêmement performants. On peut citer par exemple la chambre anéchoïque CAMELIA du CESTA. En revanche, dans le domaine des basses fréquences, il est plus délicat de réaliser des mesures précises. Pour des longueurs d'onde de 1 à 5 mètres, l'épaisseur des absorbants est souvent trop faible ; même les dimensions des chambres anéchoïques ne représentent que quelques longueurs d'onde. Notre objectif, lors de cette thèse, était de proposer et d'étudier des algorithmes nouveaux permettant d'améliorer ou de faciliter la caractérisation de la SER en basse fréquence. La notion de courants caractéristiques, introduite par Harrington et Mautz dans les années 70, puis reprise par Y. Morel dans le cas d'objets parfaitement conducteurs, permet la décomposition d'un courant induit quelconque en courants élémentaires. Les modes caractéristiques sont obtenus en faisant rayonner ces courants caractéristiques. Cependant, il n'existe pas d'outil de détermination des modes lorsque l'objet n'est plus parfaitement conducteur. Nous nous sommes donc dotés d'un tel outil, que nous avons construit et validé. Pour cela, nous avons repris dans un premier temps le cadre mathématique qui permet de définir l'opérateur de Perturbation, ses propriétés mathématiques et sa décomposition en éléments propres. Nous avons montré que cet opérateur discrétisé conserve ses propriétés mathématiques. Nous avons ensuite validé notre méthode de calcul direct des modes caractéristiques, issus de la diagonalisation de l'opérateur de perturbation discrétisé. Dans un deuxième temps, nous avons mené des études phénoménologiques. Nous avons tout d'abord observé l'évolution des éléments propres de l'opérateur de perturbation en fonction de l'impédance, et nous nous sommes intéressés au cas particulier de l'impédance égale à 1. Nous avons ensuite observé les phénomènes lorsque la fréquence évolue. En nous concentrant sur les valeurs propres, nous avons pu différencier deux types de modes. Enfin, nous avons détaillé quelques exemples d'applications concrètes de cette méthode de détermination des modes, qui permettent d'améliorer ou de faciliter la caractérisation de la SER en basse fréquence. L'outil ORFE (Outil de Reformulation, Filtrage et Extrapolation de données) permet d'atténuer les termes d'erreurs inhérents à toute caractérisation, et d'extrapoler des données existantes à des cas de figure non acquis ou non accessibles en mesure. Il a donné lieu à un brevet. Un outil d'interpolation de SER en basse fréquence a aussi été construit. Il permet d'obtenir de meilleurs résultats que l'interpolation linéaire de la SER. Nous avons aussi mis en place une méthode d'imagerie basse fréquence. Elle permet de localiser d'éventuels défauts de métallisation de l'objet considéré, en utilisant la base des courants caractéristiques. Enfin, nous avons présenté une méthodologie de caractérisation de SER qui intègre les limites des moyens de mesure. Nous avons mis en évidence que cette caractérisation donne une information absolue sur la SER de l'objet, dans un périmètre de validité. Un brevet a été déposé sur cette méthode.
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Donipudi, Raghunandan K. "Self referencing SPR sensor by simultaneous excitation of long and short range surface plasmon modes." Lexington, Ky. : [University of Kentucky Libraries], 2006. http://lib.uky.edu/ETD/ukyelen2006t00468/RaghunandanDonipudi%5FMSThesis.pdf.
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Thesis (M.S.)--University of Kentucky, 2006.Title from document title page (viewed on August 22, 2006). Document formatted into pages; contains: x, 56 p. : ill. (some col.). Includes abstract and vita. Includes bibliographical references (p. 54-55).
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Robinson, Karen Ann. "The influence of prey-surface contamination on aquatic invertebrate predators with contrasting modes of feeding." Thesis, University of Stirling, 1998. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.311638.
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Carpenter, McLean Kent. "West Antarctic Surface Mass Balance: Do Synoptic Scale Modes of Climate Contribute to Observed Variability?" BYU ScholarsArchive, 2014. https://scholarsarchive.byu.edu/etd/4382.
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Western Antarctica has been experiencing significant warming for at least the past fifty years. While higher Net Surface Mass Balance (SMB) over West Antarctica during this period of warming is expected, SMB reconstructions from ice cores reveal a more complex pattern during the period of warming. The mechanisms giving rise to SMB variability over the West Antarctic Ice Sheet (WAIS) are not well understood due to lack of instrumental data. The Southern Annular Mode (SAM) and El Niño Southern Oscillation (ENSO) are believed to contribute to WAIS SMB variability but the assumption has not been rigorously tested. SMB during years where SAM and ENSO are in extreme phases is compared to average SMB from the period 1979-2010. Additionally, atmospheric circulation anomalies are used to assess what circulation patterns accompany extreme modes of climate during the same period. The results suggest that significantly lower SMB occurs when SAM is in an extremely positive phase or ENSO is in an extremely negative phase. Additionally, atmospheric circulation anomalies show that certain circulation patterns accompany extreme modes of climate, which contribute to SMB variability over the WAIS. Ultimately, the location of low and high pressure cells is the best predictor for extreme accumulation events over the WAIS. These results are verified by assessing observed net SMB trends from a network of firn cores located from the central WAIS. Seven new firn cores are added to improve the spatial network of regional net SMB measurements. Reconstructed net SMB is calculated from new firn core records, and compared to the existing cores. The new suite of preliminary firn core records show the same significant decreasing trend that is observed in existing cores. This represents a negative region-wide SMB trend that is likely in part due to trends in SAM and ENSO.
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Sarkar, Mitradeep. "Hybrid surface plasmon modes in metallic nanostructures : Theory, numerical analysis and application to bio-sensing." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS251/document.
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Les Plasmons de surface à l’interface d’un métal et d’un diélectrique sont des oscillations collectives des électrons libres. Pour une interface plane, les plasmons se manifestent comme des champs électromagnétiques évanescents, confinée à quelques centaines de nanomètres de la surface métallique et se propagent le long de l'interface. Ce mode plasmonique, appelé plasmon propagatif de surface (PSP), est un mode fondamental. D’autres modes fondamentaux, non-propagatifs, sont appelé plasmons localisés (LSP) et apparaissent dans les nano-particules métalliques. Dans ce travail, nous avons calculé analytiquement la polarisabilité de géométries métalliques complexes et les résultats obtenus permettent d’expliquer les conditions de résonance des différents modes plasmoniques.Parmi les divers modes plasmoniques, plusieurs modes fondamentaux ont été étudiés en détail et décrits par une formulation analytique. Tout d’abord, dans un réseau binaire de lignes métalliques, des plasmons propagatifs confinés par la dimension finie des lignes sont générés. Ce mode plasmonique est appelé plasmons propagatifs confinée (CPP). D’autre part, dans des réseaux périodiques de nano-particules métalliques, déposées sur un film métallique, des modes de Bragg (BM) sont excités par la diffraction des PSP. De plus, dans de telles structures, un couplage harmonique entre les LSP des nano-particules et le PSP du film métallique sous-jacent se traduit par l’apparition d’un mode hybride (HLP). Les caractéristiques de ce mode hybride pour un réseau de nano-cylindres métalliques sur un film métallique sont présentées en détails, en particulier son intérêt en bio-détection.L'effet du milieu diélectrique environnant sur les modes plasmoniques est utilisé dans les détecteurs basés sur la résonance des plasmons de surface (SPR). Ces systèmes mesurent le décalage de la résonance d’un mode plasmonique, qui est fonction de l’indice de réfraction du milieu diélectrique. L’un des buts de ce travail est d'optimiser les détecteurs SPR pour des expériences typiques sondes – cibles où les molécules sonde sont greffées à la surface du capteur. Nous avons montré que par une fonctionnalisation sélective de la surface métallique, une amélioration de la performance de détection peut être obtenue en terme de quantité de molécules cibles détectable. L'amélioration de champ proche joue aussi un rôle majeur dans les techniques de diffusion Raman exaltée de surface (SERS). La présence de certains des modes plasmoniques étudiés dans les substrats nano-structurés permet d’augmenter significativement l'intensité du signal SERS.Pour réaliser ce travail, des méthodes numériques adaptées à la géométrie particulière des structures étudiées ont été développés pour calculer les distributions des champs proches et lointains dans ces structures. Les caractéristiques de ces modes plasmoniques ont été mesurés expérimentalement et leurs performances en détection SPR ont été démontrées en utilisant une configuration basée sur une interrogation angulo-spectrale en configuration de Kretschmann. Des expériences de SERS ont également été réalisées en collaboration avec le CSPBAT à Paris 13. Les différentes structures ont été fabriquées par lithographie électronique à l’IEF à Paris 11. Les résultats expérimentaux concordent avec les résultats numériques et analytiques.Cette description détaillée des modes plasmoniques offre une compréhension plus complète du phénomène de résonance des plasmons de surface dans les nanostructures métalliques et permet d’optimiser les structures selon l’application souhaitée. Le modèle présenté dans ce travail est relativement général et peut être utilisé pour décrire les propriétés électromagnétiques de différentes géométries et configurations expérimentales. De la représentation complète des modes plasmoniques, différents aspects des interactions photons-plasmons peuvent ainsi être étudiésThe surface plasmons on metallic surfaces are excited by the collective oscillations of free electrons. They satisfy certain resonance conditions and their dispersion can be considered as modes of the system. The plasmons at uniform metal-dielectric interfaces manifest as evanescent electromagnetic (EM) fields confined to a few hundreds of nanometers from the metallic surface and propagate along the interface. This mode is called the Propagating surface plasmon (PSP) and is a fundamental plasmonic mode. The other fundamental modes, which are non-propagative, results from collective oscillations of free electrons on curved surfaces of metallic nano-particles. They are called localized surface plasmon (LSP) modes. We have shown that the polarizability of complex geometries with an underlying substrate can be calculated analytically and the results obtained closely approximate the resonance conditions for such geometries.In this work, various other plasmonic modes originating from the two fundamental modes were studied in details and described by their corresponding analytical formulation. In a binary metallic arrays on glass substrate, plasmonic modes are excited by diffraction orders, called the Wood-Rayleigh modes (WRM). In metallic strips the PSP is confined by the finite edges of the strips and propagate along the length of the strips, called the confined propagating plasmons (CPP).For arrays of metallic nano-particles on a metallic film, the Bragg modes (BM) are excited by diffraction of the PSP. In such structures the LSP of the nano-particles and the PSP of the film can undergo a harmonic coupling to give rise to the hybrid lattice plasmon (HLP). The characteristics of the HLP mode for an array of metallic nano-cylinders on a metallic film is presented in details.The effect of the surrounding medium on the plasmonic modes is used in surface plasmon resonance (SPR) detectors which probe the shift in resonance condition of the modes. Such shift is dependent on the intrinsic dispersion of the modes. The aim of this work is to optimize the SPR detectors for affinity biosensing where probe and analyte molecules are bound to the metallic surface. We have shown that by selective functionalization of the metallic biochip surface, an enhancement of the performance of such detection can be achieved in terms of the amount of analyte used. Also the near field enhancement plays a major role in surface enhanced Raman scattering (SERS). We have shown that the presence of certain modes in the system can enhance the recorded SERS intensity.Rigorous numerical methods, adapted to the particular geometry under study, were developed to compute the near and far field characteristics of different structures. The experimental excitation of the modes and their application in SPR detection was demonstrated using a setup based on a spectral scanning modality operating in the Kretschmann configuration. The various structures were fabricated on a biochip using e-beam lithography at IEF, University Paris Sud and the reflectivity dispersion from the biochip was recorded. Such experimental results were shown to be in close agreement with the theoretical results. SERS experiments were carried out in collaboration with CSPBAT at University Paris 13 and the results were seen to fit closely the theoretically predicted trends.Such detailed description of plasmonic modes can offer a complete understanding of the surface plasmon resonance phenomenon in metallic structures and be optimized as per required for various applications. The theories presented in this work can be used to effectively describe the EM properties of different geometries and experimental configurations. From a comprehensive representation of plasmonic modes, different aspects of the photon-plasmon interactions can thus be elucidated
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Wang, Feng. "Modes, Excitation and Applications of Plasmonic Nano-apertures and Nano-cavities." Kent State University / OhioLINK, 2012. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=kent1348588159.
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KARKI, BHISHMA R. "SURFACE RESISTANCE OF HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTOR BY THE RESONANT CAVITY METHOD." University of Cincinnati / OhioLINK, 2004. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ucin1084380437.
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Cobelli, Pablo. "Mesures résolues en temps et en espace d'ondes à la surface de l'eau : Application aux modes piégés." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00555647.
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Cette thèse est une contribution à la compréhension de certains phénomènes d'ondes de surface sur des problèmes d'intérêts actuels. Des résultats significatifs ont été obtenus grâce à une nouvelle technique de mesure de la surface libre qui a étémise au point pour ces études. Cette technique de profilométrie optique consiste à projeter un réseau de franges sinusoïdales de caractéristiques connues sur la surface libre et à observer l'image projetée depuis une autre direction. La déformation de la surface, ainsi que la perspective introduisent une modulation locale de fréquence du réseau de franges. L'analyse de l'image déformée et sa comparaison avec une image de référence permet de reconstruire la déformation de la surface libre. En particulier, cette technique à l'avantage de déterminer le profil de la surface étudiée à partir de l'acquisition d'une seule image, ce qui permet l'étude des écoulements en temps réel et des processus dynamiques fortement non-stationnaires. La haute résolution spatiale et temporelle atteinte permettent pour la première fois l'exploration d'une grande variété de phénomènes à la surface d'un liquide. Principalement deux études expérimentales sur des ondes de surface ont été effectuées. Dans la première, nous nous concentrons sur l'étude des résonances d'ondes de surface autour d'un cylindre circulaire de rayon a dans un guide d'onde de largeur 2d (modes piégés). Les paramètres adimensionnels pertinents sont, d'une part la fréquence des ondes kd (k étant le nombre d'onde) et, d'autre, le rapport d'aspect a/d entre le cylindre et le guide. Dans le cadre de cette étude, un grand nombre de rapports d'aspect ont été explorées. Ce travail fournit la première caractérisation expérimentale complète des modes piégés dans l'espace des fréquences ainsi qu'une analyse détaillée de leur structure spatiale. Cette caractérisation a été obtenue en décomposant le champ de déformation de la surface libre en harmoniques du forçage, ce qui nous a permis d'évaluer la contribution relative des modes linéaires et non linéaires. Nos résultats montrent que la composante linéaire est dominante dans nos expériences, ce qui valide les approches théoriques basées sur la théorie linéaire des ondes de surface. Une décomposition de la partie linéaire du champ de déformation de la surface libre en fonction des symétries naturelles du problème permet, pour la première fois, la mise en évidence expérimentale de la structure spatiale des modes piégés. Ils se manifestent comme des oscillations non propagatives de la surface libre, antisymétriques par rapport à l'axe longitudinal du guide, confinées au voisinage du cylindre. Deux types de modes piégés ont été observés : symétriques et antisymétriques perpendiculairement à l'axe du canal. Alors que le premier type de mode est toujours présent, le second n'a été observé que dans le cas des plus grands rapports d'aspect. Nos résultats sur la structure spatiale de ces modes confirment les prédictions théoriques issus d'une méthode d'expansion en multipôles. La caractérisation en fréquence des modes piégés a été obtenue par une analyse en champ lointain plus précise qu'une simple mesure locale. En introduisant des coefficients de réflexion et de transmission pour les perturbations antisymétriques dans le guide, nous avons pu construire des courbes de résonance pour chacun des rapports d'aspect a/d étudiés. Sur ces courbes, l'apparition des modes piégés est mise en évidence par la présence d'un ou de deux pics de résonance. Une forte asymétrie est observée dans ces courbes, qui ne s'ajustent pas au modèle classique de Breit-Wigner. Cette asymétrie a été aussi mise en évidence dans une étude numérique complémentaire. Afin de pouvoir décrire correctement ce comportement, nous avons proposé un modèle qui tient compte de la proximité de la fréquence de coupure du guide. Ce modèle nous a permis de reproduire l'asymétrie de nos courbes de résonance et a été validé expérimentalement par nos résultats. Les résultats de cette étude sont synthétisés sur une courbe maîtresse qui illustre la dépendance de la fréquence adimensionnelle kd avec le rapport d'aspect a/d. Cette courbe est composée, comme attendue, de deux branches, qui correspondent aux deux types de modes piégés observés. Ces résultats montrent un excellent accord avec les prédictions théoriques existantes dans la littérature. Dans la seconde étude expérimentale conduite dans cette thèse, la turbulence des ondes de flexion sur une plaque élastique mince est étudiée. Dans ce cas, des mesures de la déformation de la plaque (intégralement résolue dans l'espace et le temps) ont été utilisées pour déterminer, pour la première fois, le spectre tridimensionnel d'énergie de la turbulence d'ondes. L'analyse de ce spectre met en évidence la présence d'une cascade turbulente d'énergie : les petits nombres d'ondes étant caractérisés par une forte anisotropie associée au forçage, tandis que les grands nombres récupèrent l'isotropie. D'autre part, l'analyse du spectre tridimensionnel montre aussi que l'énergie est concentrée au voisinage d'une surface 2D, qui représente une relation de dispersion faiblement non-linéaire. Ce résultat expérimental indique la persistance de la structure spatio-temporelle des ondes dans la plaque. Notre approche expérimentale de la turbulence d'onde a aussi révélé les principales caractéristiques des ondes faiblement couplées qui peuvent être comparées avec les prédictions de la théorie de la turbulence faible. Cette étude a confirmé et quantifié le comportement faiblement non linéaire des ondes composant la cascade turbulente. En outre, nos résultats ont confirmé que la puissance fournie et le spectre d'énergie suivaient la même loi d'échelle. Nous avons montré un bon accord entre les résultats expérimentaux et la théorie de la turbulence faible. D'autres études préliminaires sont brièvement évoquées concernant le retournement temporel d'ondes de surface et l'évolution spatio-temporelle de la déformation de la surface d'une couche mince de liquide après l'impact d'une goutte.
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Goodman, Daniel Hayim. "Aware surfaces : large-scale, surface-based sensing for new modes of data collection, analysis, and human interaction." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2015. http://hdl.handle.net/1721.1/98643.
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Thesis: S.M., Massachusetts Institute of Technology, School of Architecture and Planning, Program in Media Arts and Sciences, 2015.Cataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 152-158).
This thesis describes the design and construction of pressure sensing matrices for capturing human location and activity data from large surfaces in a space such as the floors, walls, tabletops, countertops, and furniture. With the ability to operate either alone or connected to others in an assembly, each sensor module is 0.3m x 2m, contains 512 force sensitive resistors, and has a refresh rate of about 8Hz. Each module was made with conductive inkjet printing and PCB fabrication, creating a low-profile sensing surface with robust signal-collecting circuitry. Several experiments were conducted on an assemblage of three modules to assess parameters such as response time, sensitivity, measurement repeatability, spatial and pressure resolution, and accuracy in analyzing walking data as compared to a camera. Applications that could employ such a system are explored and two visualizations were prototyped that could ambiently provide data and trends to a user.
by Daniel Hayim Goodman.
S.M.
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Cobelli, Pablo Javier. "Mesures résolues en temps et en espace d'ondes à la surface de l'eau : application aux modes piégés." Paris 7, 2009. http://www.theses.fr/2009PA077145.
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Cette thèse est une contribution à la compréhension de certains phénomènes d'ondes de surface sur des problèmes d'intérêts actuels. Des résultats significatifs ont été obtenus grâce à une nouvelle technique de mesure de la surface libre qui a éternise au point pour ces études. Cette technique de profilométrie optique consiste à projeter un réseau de franges sinusoïdales de caractéristiques connues sur la surface libre et à observer l'image projetée depuis une autre direction. La déformation de la surface, ainsi que la perspective introduisent une modulation locale de fréquence du réseau de franges. L'analyse de l'image déformée et sa comparaison avec une image de référence permet de reconstruire la déformation de la surface libre. En particulier, cette technique à l'avantage de déterminer le profil de la surface étudiée à partir de l'acquisition d'une seule image, ce qui permet l'étude des écoulements en temps réel et des processus dynamiques fortement non-stationnaires. La haute résolution spatiale et temporelle atteinte permettent pour la première fois l'exploration d'une grande variété de phénomènes à la surface d'un liquide. Principalement deux études expérimentales sur des ondes de surface ont été effectuées. Dans la première, nous nous concentrons sur l'étude des résonances d'ondes de surface autour d'un cylindre circulaire de rayon a dans un guide d'onde de largeur 2d (modes piégés) Ce travail fournit la première caractérisation expérimentale complète des modes piégés dans l'espace des fréquences ainsi qu'uneanalyse détaillée de leur structure spatiale. Ces résultats montrent un excellent accord avec les prédictions théoriques existantes dans la littérature. Dans la seconde étude expérimentale conduite dans cette thèse, la turbulence des ondes de flexion sur une plaque élastique mince est étudiée. Dans ce cas, des mesures de la déformation de la plaque (intégralement résolue dans l'espace et le temps) ont été utilisées pour déterminer, pour la première fois, le spectre tridimensionnel d'énergie de la turbulence d'ondes. D'autres études préliminaires sont brièvement évoquées concernant le retournement temporel d'ondes de surface et l'évolution spatio- temporelle de la déformation de la surface d'une couche mince de liquide après l'impact d'une goutteThis thesis represents a contribution to the understanding of certain water wave phenomena of interest in current research. A number of significant results have been obtained by means of a new free surface measuring technique that has been developed for such studies. This optical profilometric technique consists in projecting a sinuspidal-profile fringe pattern of known characteristics onto the free surface and in observing the projected images from a different direction. The surface deformation, as well as the perspective, introduce a local frequency modulation of the fringe pattern. Analysis of the deformed image and its comparison with a reference image allow for the reconstruction of the free-surface deformation. In particular, this technique presents the advantage of determining the surface's profile from only one image, which allows the study of highly unstationary surface flows. The high spatio-temporal resolution achieved allow, for the first time, the exploration of a vast variety of water wave phenomena. Two major experimental studies on surface waves have been carried out during the course of this thesis. In the first one, we focused on the study of water wave resonances around a circular cylinder of radius a placed symmetrically between the parallel walls of a waveguide of width 2d (trapped modes). This work provides the first complete experimental characterization of trapped modes in the frequency space, as well as a detailed analysis of their spatial structure. These results show an excellent agreement with the predictions available in the literature. The second experimental study conducted in the frame of this thesis regards the turbulence of bending waves in a thin elastic plate. In the case, fully space-time resolved measurements of the plate deformation have been employed to determine, for the first time, the three- dimensional energy spectrum of wave turbulence. Two other preliminary studies are briefly mentioned, regarding the time-reversal of water waves and the spatio-temporal evolution of the free surface after the impact of a drop
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Jewell, Sharon L. "Surface materials and aspects of care: A study in modes of being in a visual art practice." Thesis, Queensland University of Technology, 2015. https://eprints.qut.edu.au/88911/56/Sharon%20Jewell%20Thesis.pdf.
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Through creative practice and written research, this thesis explores the peculiar qualities of surface materials, revealing a broader ethos of practice which I identify as care. I propose that care arises as a mode of being between artist and work, work and beholder, and between the parts of the work. The thesis situates the art practice within an ethical framework, premised on, but extending, Heidegger's ontological equation of care with being. The original contribution is in the claim that the particular qualities of worldly matter generate the terms for care as a particular mode of engagement that is reciprocal and intransitive.
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Hubert, Christophe. "Processus de migration moléculaire photo-induite en milieu polymère : application à la réalisation de nanostructures organisées optiquement." Paris 11, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00111028.
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Ce travail de thèse porte sur l'étude d'un nouveau processus de structuration tout optique de films polymères azoi͏̈ques. Nous mettons en évidence que l'irradiation en incidence normale. D'un film polymère azoi͏̈que par un faisceau laser uniforme dont la longueur d'onde est comprise dans la bande d'absorption de ce dernier, peut conduire à la création de nano-structures organisées sous la forme d'un réseau de surface quasi-hexagonal a la surface du film polymère. Apres un rappel, des méthodes classiques de micro et nanostructuration ainsi que des propriétés des polymères azoi͏̈ques dans le cadre de la création de réseaux de surface, la première partie du manuscrit est consacrée a l'étude de l'influence de divers paramètres expérimentaux sur la formation spontanée contrôlée optiquement de ces structures, parmi lesquels la polarisation du faisceau d'écriture ou bien encore la puissance d'irradiation. Une comparaison des résultats obtenus dans notre cas avec différents processus de structuration photo-assistés déjà proposés et dont les origines physiques sont clairement établies est ensuite effectuée, ceci afin de déterminer les paramètres clefs gouvernant la création de ces structures hexagonales en même temps que leurs origines. Dans une seconde partie, une synthèse des différentes expériences réalisées en vue d'évaluer la validité d'effets dits de "feedback optique" tels que ceux observes dans des systèmes de valves a cristaux liquides est effectuée. Ceci a permis de mettre en évidence la difficulté d'interprétation du processus de structuration hexagonal photoinduit : il n'est pas exclu qu'un phénomène de feedback optique soit a l'origine du processus de structuration, mais dans l'état actuel des différentes expériences ayant pu être menées, un phénomène nouveau et original de structuration propre aux polymères azoi͏̈ques ne peut être écarté afin d'expliquer totalement les différents résultats obtenusThis work deals with the study of a new all optical structuration process of azo-polymer films. We show that the irradiation with normal incidence of an azo-polymer film by a uniform laser beam which wavelength is in the absorption band of the azo-molecules, can lead to the formation of a quasi hexagonal surface relief grating at the surface of a polymer film. After a brief review of different methods of micro and nanostructuration as well as the properties of azo-polymer films in the case of the surface relief gratings formation, we study in the first part of this manuscript the influence of several experimental parameters on the spontaneous optically controlled formation of these photoinduced structures, among them the light polarization direction and the irradiation power. The different results obtained in our case are then compared with different photo-assisted structuration processes already proposed and whose physical origins are clearly established, in order to determine the key parameters governing the formation of these hexagonal structures as well as their origins. In the second part, a synthesis of the different experiments performed in order to evaluate the validity of effects so called "optical feedback effect" observed in liquid crystal light valve systems is performed. The interpretation of the photoinduced hexagonal structuration process appears to be difficult: it is not excluded that an optical feedback phenomenon could be at the origin of the structuration process, but at the present, according to the different experiments performed, a new and original phenomenon of structuration adapted to azo-polymers films cannot be excluded in order to fully explain the different results obtained
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Lin, Chien-I. "Characterization of the surface plasmon modes in planar metal-insulator-metal waveguides by an attenuated total reflection approach." Diss., Georgia Institute of Technology, 2011. http://hdl.handle.net/1853/42791.
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Surface plasmons are of interest for various applications, including optical interconnects and devices, light sources, nanolithography, biosensors, solar cells, and negative-refraction prisms or superlenses. Some of the most important applications are SP-based optical interconnects and devices, which offer the potential of realizing integrated optical nanocircuitry due to the subwavelength confinement and the slow-wave nature of SPs. The fundamental building element of these applications is the plasmonic waveguide. Among the family of various plasmonic waveguides, the metal-insulator-metal waveguide has superior lateral confinement because of the relatively shallow field penetration into the metal claddings (about a skin depth -- usually tens of nanometers). Such subwavelength confinement cannot be achieved by conventional dielectric optical waveguides. However, the loss in the MIM waveguide is substantial due to the strong absorption of metal in the visible or near-infrared spectrum. Therefore, the design, simulation, and measurement of the loss in the MIM waveguide are critically important in the development of SP-based nanocircuitry.
Surface plasmons (SPs) are of interest for various applications, including optical interconnects and devices, light sources, nanolithography, biosensors, solar cells, and negative-refraction prisms or superlenses. Some of the most important applications are SP-based optical interconnects and devices, which offer the potential of realizing integrated optical nanocircuitry due to the subwavelength confinement and the slow-wave nature of SPs. The fundamental building element of these applications is the plasmonic waveguide. Among the family of various plasmonic waveguides, the metal-insulator-metal (MIM) waveguide has superior lateral confinement because of the relatively shallow field penetration into the metal claddings (about a skin depth -- usually tens of nanometers). Such subwavelength confinement cannot be achieved by conventional dielectric optical waveguides. However, the loss in the MIM waveguide is substantial due to the strong absorption of metal in the visible or near-infrared spectrum. Therefore, the design, simulation, and measurement of the loss in the MIM waveguide are critically important in the development of SP-based nanocircuitry.
Owing to the subwavelength sizes of MIM waveguides, the excitation of an MIM plasmonic mode typically requires end-fire coupling with tapered fibers or waveguides. Further, the conventional loss measurements require the usage of a near-field scanning optical microscopy (NSOM) or multiple waveguide samples with various length scales; however, the two aforementioned techniques are both complicated and have issues of sensitivity to uncontrollable environmental factors or variations in coupling strength, respectively. These experimental challenges have been a primary reason for the slow experimental development of the MIM waveguide and device. The research in this thesis focuses on the development of the transverse transmission/reflection (TTR) method, which is a more reliable, accurate, and straightforward method of characterizing the plasmonic modes in the MIM waveguide.
The theory of the TTR method, which incorporates an attenuated total reflection (ATR) configuration, is developed based on the transmission matrix formulation. A methodology for obtaining the propagation constant and attenuation coefficient of a plasmonic mode in an MIM waveguide is illustrated. Using the Metricon Prism Coupler, the TTR method is experimentally applied to planar, single-mode MIM (Au-SiO$_2$-Au) waveguides with various core thicknesses at $lambda=1550$ nm. The experimental results are in very good agreement with the theoretical results. It is also shown experimentally that the TTR method is robust against difficult-to-quantify parameters such as the metal cladding thickness and the air gap thickness between the prism and the waveguide. As a result, the TTR method can be readily applied by using other similar ATR or prism-coupler configurations, without concern for the sensitivity issues caused by the subtle differences between various configurations.
Moreover, the TTR method is also experimentally applied to planar, multimode MIM waveguides. Multimode MIM waveguides, which have larger core sizes, may be of interest for applications in low-loss interconnects or tapered end-couplers. Thanks to the superior angular selectivity of the ATR configuration, the TTR method is capable of detecting the propagation constant and attenuation coefficient of each mode. To the best of the author's knowledge, this is the first time the propagation constant of each mode in a multimode MIM waveguide has been individually measured. Also, to the best of the author's knowledge, this is the first time the attenuation coefficient of each mode in a multimode MIM waveguide has been individually measured.
The TTR method is proved to be a reliable, accurate, and straightforward approach to characterize plasmonic modes in MIM waveguides. Future research will target the extension of the TTR method to 2D MIM waveguides, asymmetric MIM waveguides, and inclusion of scattering loss. Taking full advantage of the TTR method, the development of plasmonic devices can be potentially accelerated.
The theory of the TTR method, which incorporates an attenuated total reflection (ATR) configuration, is developed based on the transmission matrix formulation. A methodology for obtaining the propagation constant and attenuation coefficient of a plasmonic mode in an MIM waveguide is illustrated. Using the Metricon Prism Coupler, the TTR method is experimentally applied to planar, single-mode MIM (Au-SiO$_2$-Au) waveguides with various core thicknesses at $lambda=1550$ nm. The experimental results are in very good agreement with the theoretical results. It is also shown experimentally that the TTR method is robust against difficult-to-quantify parameters such as the metal cladding thickness and the air gap thickness between the prism and the waveguide. As a result, the TTR method can be readily applied by using other similar ATR or prism-coupler configurations, without concern for the sensitivity issues caused by the subtle differences between various configurations.
Moreover, the TTR method is also experimentally applied to planar, multimode MIM waveguides. Multimode MIM waveguides, which have larger core sizes, may be of interest for applications in low-loss interconnects or tapered end-couplers. Thanks to the superior angular selectivity of the ATR configuration, the TTR method is capable of detecting the propagation constant and attenuation coefficient of each mode. To the best of the author's knowledge, this is the first time the propagation constant of each mode in a multimode MIM waveguide has been individually measured. Also, to the best of the author's knowledge, this is the first time the attenuation coefficient of each mode in a multimode MIM waveguide has been individually measured.
The TTR method is proved to be a reliable, accurate, and straightforward approach to characterize plasmonic modes in MIM waveguides. Future research will target the extension of the TTR method to 2D MIM waveguides, asymmetric MIM waveguides, and inclusion of scattering loss. Taking full advantage of the TTR method, the development of plasmonic devices can be potentially accelerated.
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Ikeda, Tatsunori. "Improvement of surface wave methods for constructing subsurface S-wave velocity structures." 京都大学 (Kyoto University), 2014. http://hdl.handle.net/2433/188570.
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Pichard, Hélène. "Étude théorique d'ondes de volume, localisées et de surface dans les cristaux phononiques granulaires." Thesis, Le Mans, 2014. http://www.theses.fr/2014LEMA1031/document.
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Ce travail de thèse porte sur l’étude de la propagation d’ondes de volume et d’ondes de surface dans des cristauxphononiques granulaires en régime linéaire. Différents aspects sont développés dans ce manuscrit. L’effet de la prise encompte des degrés de liberté en rotation des particules sur la structure de bande de différents cristaux phononiquesgranulaires est étudié. En effet, l’introduction de ces degrés de liberté additionnels rend possible l’existence de modes derotation qui interagissent fortement avec les modes transverses. Ce travail s’intéresse aussi à l’existence d’ondeslocalisées et d’ondes de surface dans des cristaux phononiques granulaires et en particulier à la comparaison des théoriesdéveloppées avec les prédictions de la théorie de Cosserat. Dans un premier temps, l’étude d’une chaîne phononique granulaire monoatomique est présentée. En considérant lachaîne semi-infinie avec une condition aux limites appliquée à son extrémité, le modèle analytique démontre l’existence demodes localisés, chaque mode étant composé de deux modes évanescents. Ensuite, une description théorique des modes se propageant dans un cristal phononique granulaire en deux dimensions est présentée. Les particules possèdent trois degrés de liberté, deux en translation et un en rotation. L’analyse des interactions entre ondes de translation et ondes de rotation permet de mettre en évidence une grande richesse de structure de bandes ainsi que des phénomènes particuliers (bandes interdites complètes, cône de Dirac, modes non-monotones, phénomène de double réfraction). Dans un dernier temps, une analyse de l’existence d’ondes de Rayleigh et de cisaillement horizontal dans un cristal phononique granulaire en trois dimensions est effectuée. Les limites de la théorie de Cosserat dans la description d’ondes acoustiques de surface dans les milieux micro- et nano-inhomogènes sont établiesThis work is devoted to the analysis of propagating and surface acoustic waves in granular phononic crystals in thelinear regime. First, the propagation and localization of transversal-rotational waves in a two-dimensional granularchain of equal masses are analyzed. By considering the semi-infinite chain with a boundary condition applied at itsbeginning, the analytical study demonstrates the existence of localized modes, each mode composed of two evanescentmodes. Secondly, the phononic properties of a two-dimensional discrete phononic crystal, made of circular cross-section, infinitely long contacting elastic cylinders arranged on a simple cubic lattice, are described analytically. The theoretical analysis provides a clear physical explanation for the existence of a zero-group velocity point of the lowest-energy acoustic mode in particular directions of the phononic crystal and demonstrates the birefraction phenomenon. Finally, the existence of surfaces elastic waves at mechanically free surface of granular phononic crystals is presented. Depending on the degrees of freedom of the particles, different types of surface waves exist in the structure. First, Rayleigh type surface waves aredemonstrated in a granular phononic crystal with particles possessing two translational and one rotational degrees offreedom; and secondly, shear-horizontal surface waves are studied in a granular phononic crystal with particlespossessing two rotational and one translational degrees of freedom. A comparison with surface waves predicted by theCosserat theories is made in order to establish the limitations of the Cosserat theories
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Meunier, Isabelle. "Des divers modes de relaxation des contraintes induites par le désaccord de maille dans les alliages de surface." Aix-Marseille 2, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX22038.
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Hubert, Christophe. "PROCESSUS DE MIGRATION MOLECULAIRE PHOTO-INDUITE EN MILIEU POLYMERE. APPLICATION A LA REALISATION DE NANOSTRUCTURES ORGANISEES OPTIQUEMENT." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00111028.
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Ce travail de thèse porte sur l'étude d'un nouveau processus de structuration tout optique de films polymères azoïques. Nous mettons en évidence que l'irradiation en incidence normale d'un film polymère azoïque par un faisceau laser d'intensité uniforme dont la longueur d'onde est comprise dans la bande d'absorption du chromophore, peut conduire à la création de nano-structures organisées sous la forme d'un réseau de surface quasi-hexagonal à la surface du film polymère.Après un rappel des méthodes classiques de micro et nanostructuration ainsi que des propriétés des polymères azoïques dans le cadre de la création de réseaux de surface, la première partie du manuscrit est consacrée à l'étude de l'influence de divers paramètres expérimentaux sur la formation spontanée de ces structures, parmi lesquels la polarisation du faisceau d'écriture ou bien encore la puissance d'irradiation. Une comparaison des résultats obtenus dans notre cas avec différents processus de structuration photo-assistés déjà étudiés et dont les origines physiques sont clairement établies est ensuite effectuée, ceci afin de déterminer les paramètres clefs gouvernant la création de ces structures hexagonales en même temps que leurs origines.
Dans une seconde partie, une synthèse des différentes expériences réalisées en vue d'évaluer la validité d'effets dits de « feedback optique » tels que ceux observés dans des systèmes de valves à cristaux liquides est effectuée. Ceci a permis de mettre en évidence la difficulté d'interprétation du processus de structuration hexagonal photoinduit : il n'est pas exclu qu'un phénomène de feedback optique soit à l'origine du processus de structuration, mais dans l'état actuel des différentes expériences ayant pu être menées, un phénomène nouveau et original de structuration propre aux polymères azoïques ne peut être écarté afin d'expliquer totalement les différents résultats obtenus.
Enfin, la dernière partie de ce travail est consacrée à la mise en oeuvre de ces structures hexagonales dans des dispositifs photoniques et plus particulièrement dans des diodes électroluminescentes organiques, ceci afin de contrôler leurs propriétés d'émission. Il est notamment démontré que dans le cas d'un pompage optique, due à la diffraction de Bragg, il est possible d'augmenter le rendement d'émission de tels dispositifs en découplant une partie de la lumière initialement guidée dans les différentes couches de la diode. Due à l'orientation hexagonales des structures, l'augmentation du rendement apparaît comme étant plus importante que celle obtenue lors de l'utilisation d'un réseau unidimensionnel.
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Hmidat, Abdelhamid. "Etude des modes de revolution pour un guide a ondes electromagnetiques de surface enterre dans le domaine des hyperfrequences." Clermont-Ferrand 2, 1986. http://www.theses.fr/1986CLF2S868.
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Le travail presente concerne l'etude des modes a symetrie de revolution (tm ou te) pour une onde electromagnetique hyperfrequence se propageant a la surface d'un conducteur cylindrique entoure d'une couche dielectrique, l'ensemble etant enterre. Les expressions analytiques des frequences de coupure, du coefficient d'attenuation et du taux de localisation de l'energie sont etablies. Elles permettent une etude commode en fonction de divers parametres physiques et geometriques
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Hmidat, Abdelhamid. "Etude des modes de révolution pour un guide à ondes électromagnétiques de surface enterré dans le domaine des hyperfréquences." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375983197.
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Mary, Alexandre. "Plasmon de surface de particules métalliques toroïdales." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00125844.
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Ce travail de thèse est consacré aux propriétés optiques de nanoparticules métalliques toroïdales. Le développement d'une méthode de résolution de l'équation de Laplace en coordonnées toroïdales permet d'analyser les propriétés radiatives des nanoparticules toriques métalliques dans le cadre de l'électrostatique. L'étude sur la distribution spatiale des modes propres suggère que des nanotores métalliques peuvent soutenir un moment dipolaire magnétique tout en annulant la valeur du moment dipolaire électrique au fréquences optiques. Les expressions analytiques des sections efficaces de diffusion et d'extinction du tore sont également trouvées et comparées à des simulations numériques et des résultats expérimentaux obtenus dans le cadre de collaborations. La sensibilité de la fréquence de résonance plasmon à l'indice de réfraction du milieu extérieur ainsi qu'au facteur de forme est mis en évidence.
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Zhao, Zhuang. "Laser à semiconducteur à 1.55 um a emission par la surface en cavité étendue en régime de blocage de modes." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00750763.
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Dans un premier temps, nous avons optimisé des structures laser VECSEL dans le but de maximiser la puissance émise par une gestion thermique adéquate. Les structures conçues et fabriquées contiennent une zone active à base d'InP pour l'émission à 1.55 µm. Un miroir hybride métal- semiconducteur à base d'un miroir de Bragg GaAs/AlAs est intégré à la zone active. La structure semiconductrice est intégrée avec différents substrats hôtes de bonne conductivité thermique sur la base de simulations numériques, et les performances des dispositifs fabriqués sont évaluées expérimentalement sous pompage optique Les VECSELs intégrés sur substrat diamant CVD présentent les puissances de sortie les plus élevées, et sont de bons candidats pour l'émission de puissance (> 500 mW) à 1.55 µm et pour les expériences de blocage de modes. D'un autre côté nous montrons que l'intégration d'un substrat de cuivre par voie électrochimique représente une approche flexible et faible-coût, pour atteindre une puissance de sortie de plusieurs dizaines de mW jusqu'à ~ 200 mW.Dans un second temps, nous avons développé des SESAMs à 1.55 µm. La région active est formée de puits quantiques InGaAsN/GaAs, couplés par effet tunnel à des plans GaAsN à recombinaison rapide. Des temps caractéristiques de recouvrement de l'absorption de quelques picosecondes à la dizaine de picoseconde sont ainsi mesurés.La résonance de la microcavité SESAM est ajustée de manière contrôlée grâce à des couches de phase spécifques épitaxiées en surface de la structure. La gravure sélective couche par couche des couches de phase permet d'accorder la profondeur de modulation et la dispersion de vitesse de groupe (GDD) de la structure SESAM.Finalement nous avons assemblé les structures SESAM et VECSEL dans une cavité à quatre miroirs pour obtenir un fonctionnement laser en régime de blocage de modes passif. Nous observons que la durée de l'impulsion de blocage de modes peut être réduite de plusieurs picosecondes (~ 10 ps), jusqu'à moins de la picoseconde (0.9 ps) en accordant la GDD de la structurre SESAM.
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Sandroni, Valérie-Anne. "Apports atmosphériques en mer Ligure : modes de dépôt, impact sur la couche marine de surface , implication dans les flux marins." Corte, 2000. http://www.theses.fr/2000CORT3050.
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Awo, Founi Mesmin. "Modes interannnuels de la variabilité climatique de l'Atlantique tropical, dynamiques oscillatoires et signatures en salinité de surface de la mer." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30171/document.
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Dans cette thèse, nous avons abordé plusieurs thématiques liées aux modes de variabilité climatique dans l'Atlantique tropical à l'échelle interannuelle. Les analyses statistiques nous ont permis dans un premier temps de mettre en évidence les deux principaux modes dominants de cette variabilité interannuelle: un mode équatorial et un mode méridien. Le mode équatorial est responsable d'anomalies de température de surface de la mer (SST) principalement dans le Golfe de Guinée et est identifié par des variations de la pente du niveau de la mer dans la bande équatoriale. Il est dû à des rétroactions dynamiques entre le vent, le niveau de la mer et la SST. Quant au mode méridien, il se manifeste par des fluctuations inter-hémisphériques de SST et est contrôlé par des rétroactions dynamiques et thermodynamiques entre le vent, l'évaporation et la SST. L'évaluation du couplage de ces variables clés du mode méridien nous a permis de proposer un modèle conceptuel pour expliquer les principaux mécanismes responsables des oscillations du mode méridien. Le modèle a montré que le mode méridien résulte de la superposition d'un mécanisme auto-entretenu basé sur les rétroactions positives et négatives générant des oscillations régulières de haute fréquence (2-3 ans) et d'un autre mécanisme d'oscillation basse fréquence (4-9 ans) lié à l'influence d'ENSO du Pacifique Est. Comme l'évolution de ces deux modes est fortement liée au déplacement méridien de la zone de convergence intertropicale (ITCZ) qui transporte les pluies, nous avons ensuite identifié la signature de ces modes sur la salinité de la surface de la mer à l'aide observations in situ et d'une simulation numérique régionale. Les processus océaniques et/ou atmosphériques responsables de la signature de chaque mode ont été également identifiés grâce à un bilan de sel dans la couche de mélange du modèle validé. Le bilan de sel a révélé que le forçage atmosphérique, lié à la migration de l'ITCZ, contrôle la région équatoriale tandis que l'advection, due à la modulation des courants, du gradient vertical et le mélange à la base de la couche de mélange, explique les variations de SSS dans les régions sous l'influence des panaches. [...]In this thesis, we investigate several topics related to the interannual climatic modes in the tropical Atlantic. Statistical analyses allows us to extract the two main dominant modes of interannual variability: an equatorial mode and a meridional mode. The equatorial mode is responsible for Sea Surface Temperature (SST) anomalies mainly found in the Gulf of Guinea and is linked to variations of the sea-level slope in the equatorial band. It is due to dynamic feedbacks between zonal wind, sea level and SST. The meridional mode is characterised by inter-hemispheric SST fluctuations and is controlled by dynamic and thermodynamic feedbacks between the wind, evaporation and SST. After quantifying the coupling between key variables involved in the meridional mode, we develop a conceptual model to explain the main mechanisms responsible for meridional mode oscillations. The model shows that the meridional mode results from the superposition of a self-sustaining mechanism based on positive and negative feedbacks generating regular oscillations of high frequency (2-3 years) and another low frequency oscillation mechanism (4-9 years) related to the influence of ENSO. As the evolution of these two modes is strongly linked to the meridional shift of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ) and associated rainfall maximum, we identify the signature of these modes on Sea Surface Salinity (SSS) using in situ observations and a regional numerical simulation. Oceanic and/or atmospheric processes responsible for the signature of each mode are also identified through a mixed-layer salt budget in the validated model. The salt balance reveals that the atmospheric forcing, related to the ITCZ migration, controls the equatorial region while the advection, due to the modulation of current dynamics, the vertical gradient and mixing at the base of the mixed layer, explains SSS variations in regions under the influence of plumes. Finally, we study the Equatorial Kelvin wave characteristics and influences on the density that are involved in the meridional and equatorial mode connection processes, using a very simplified model of gravity wave propagation along the equator. After a brief description of this model, which was initially constructed to study dynamics in the equatorial Pacific, we apply it to the specific case of the equatorial Atlantic by validating its analytical and numerical solutions under adiabatic conditions. [...]
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Gacemi, Djamal Eddine. "Étude expérimentale et simulation des modes électromagnétiques se propageant sur des guides d’ondes métalliques de petites dimensions aux fréquences THz." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112413.
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Focaliser l’énergie optique en un petit spot de diamètre beaucoup plus petit que la limite de diffraction a longtemps été un sujet très intéressant en photonique. Dans le domaine Térahertz (avec une longueur d’onde de l’ordre de 300 µm) ce défi est particulièrement important pour répondre à l’intérêt croissant de l’imagerie haute résolution et de la spectroscopie des matériaux d’une taille inférieure à l’échelle submillimétrique de la longueur d’onde en espace libre. Dans ma thèse, j’ai étudié le confinement des ondes de surface aux fréquences THz sur des structures métalliques de dimensions sous longueur d’onde. J’ai expérimentalement mesuré le confinement du champ électrique et calculé la relation de dispersion du mode de surface sur une structure métallique déposée sur un substrat diélectrique de faible permittivité. Ces mesures sont obtenues à l’aide d’un banc de mesures THz guidé, développé pendant ma thèse. La mesure est faite en champ proche par une sonde électro-optique micrométrique, librement positionnable. Ces résultats expérimentaux sont complétés par des simulations numériques, obtenues par le logiciel de simulation par éléments finis, Comsol Multiphysics. Les résultats expérimentaux montrent un confinement de λ/20 du mode EM de surface sur une ligne métallique rectangulaire de petites dimensionsFocusing optical energy into a small spot diameter much smaller than the diffraction limit has long been a very interesting topic in photonics. In Terahertz (with a wavelength of about 300 microns) this challenge is particularly important to meet the growing interest in high-resolution imaging and spectroscopy of materials whose size is smaller than the wavelength in free space. In my thesis, I studied the confinement of surface waves at THz frequencies on metal structures with sub-wavelength dimensions . I experimentally measured the confinement of the electric field and calculated the dispersion relation of the surface mode on a metal structure deposited on a low permittivity dielectric substrate. These measurements are obtained using a guided-wave time domain spectroscopy set-up, developed during my PhD. The measurement is made by a near-field freely positionable electro-optical probe. These experimental results are supplemented by numerical simulations obtained by finite element analysis software Comsol Multiphysics. The experimental results show a confinement of λ/20 of the EM surface mode on a sub-wavelength dimension rectangular metal wire
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CHEN, YI-YUAN. "I : approche spectrale des modes rayonnants dans une ligne microfente. ii: traitement electromagnetique du pseudo court-circuit microfente." Rennes, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAR0002.
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L'objet de cette these est de decrire les caracteristiques des modes continus et discrets de la ligne microfente et de la couche dielectrique avec plan de masse. La source des modes continus est une onde plane tridimentionnelle. On presente la relation liant le spectre de fourier au spectre angulaire de l'ordre plane. Le flux de puissance est calcule pour les 2 nodes. On verifie la relation d'orthogonalite entre modes pour les cas degenere et non degenere. On presente l'analyse modale du court-circuit de la ligne a fente et les equations integrales couplees resultantes sont traites numeriquement. Un modele en cavite est egalement developpe pour resoudre le probleme de discontinuite et pour valider les resultats precedents
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Izzularab, Mohamed. "Repartition du potentiel electrique le long d'une surface isolante polluee soumise a des decharges : application a l'etude des isolateurs ht pour reseaux de transport a courant continu." Toulouse 3, 1987. http://www.theses.fr/1987TOU30087.
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Etude du contournement des isolateurs pour ligne h. T. C. C. Etude graphique de la tension disruptive en fonction de la longueur de decharge. Conception des isolateurs a l'aide de modeles unidimensionnels permettant de definir un nouveau facteur de forme. Calcul numerique de la distribution du potentiel sur des isolateurs pollues ou givres
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Cleve, Sarah. "Microstreaming induced in the vicinity of an acoustically excited, nonspherically oscillating microbubble." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEC028/document.
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Des bulles micrométriques sont utilisées dans divers domaines, notamment dans des applications médicales basées sur les ultrasons. Il est possible d’exploiter différents effets des bulles, comme par exemple leur résonance acoustique ou leur effet destructeur en cavitation inertielle. Un autre mécanisme exploitable est la génération de micro-écoulements, appelé microstreaming, induits autour d’une bulle. Ces écoulements sont relativement lents par rapport aux oscillations rapides de la bulle. Le microstreaming et les contraintes de cisaillement associées jouent un rôle important dans la perméabilisation d’une membrane cellulaire, mais il manque encore une compréhension détaillée de l’écoulement induit. Afin d’améliorer la compréhension des phénomènes physiques, ce travail se concentre sur les écoulements induits autour d’une bulle d’air dans piégée et excitée acoustiquement dans de l’eau et oscillante en modes de surface. La partie expérimentale se décompose de deux étapes. Dans un premier temps, il est nécessaire de contrôler la dynamique de la bulle, en particulier ses modes de surface et son orientation. Ceci est réalisé par coalescence entre deux bulles. Dans un second temps, le microstreaming est généré et enregistré simultanément à la dynamique de bulle. De cette manière il est possible de corréler les motifs d'écoulement aux oscillations de la bulle. Le grand nombre de motifs obtenus peut être classé selon le mode dominant et la taille de la bulle. Une étude plus détaillée de la dynamique de bulle permet de déduire les paramètres importants qui mènent à une telle variété de motifs de microstreaming. Afin de confirmer les résultats expérimentaux, un modèle analytique a été développé. Il est basé sur les équations de la mécanique des fluides de deuxième ordre et moyennées en temps, la dynamique d'interface de la bulle obtenue expérimentalement sert de donnée d’entrée au modèle. Ce manuscrit contient en supplément une section sur la génération de microjets par l'implosion d'agents de contraste. Ces jets peuvent apparaître en cas d’excitation acoustique suffisamment élevée. L’impact de ces jets sur parois présente un autre mécanisme responsable de la perméabilisation de membranes cellulairesMicrobubbles find use in several domains, one of them being medical ultrasound applications. Different characteristics of those bubbles such as their acoustic resonance or their destructive effect during inertial cavitation can be exploited. Another phenomenon induced around acoustically excited bubbles is microstreaming, that means a relatively slow mean flow with respect to the fast bubble oscillations. Microstreaming and its associated shear stresses are commonly agreed to play a role in the permeabilization of cell membranes, a detailed understanding of the induced flows is however missing. To acquire basic physical knowledge, this work focuses on the characterization of streaming induced around an air bubble in water, more precisely around a single acoustically trapped and excited, nonspherically oscillating bubble. The experimental part consists of two steps. First, the bubble dynamics, in particular the triggered shape mode and the orientation of the bubble have to be controlled. For this, the use of bubble coalescence proves to be an adequate method. In a second step, the microstreaming is recorded in parallel to bubble dynamics. This allows to correlate the obtained streaming patterns to the respective shape oscillations. The large number of obtained pattern types can be classified, in particular with respect to the mode number and bubble size. A close investigation of the bubble dynamics allows furthermore deducing the important physical mechanisms which lead to such a variety of streaming patterns. In order to confirm the experimental findings, an analytical model has been developed. It is based upon time-averaged second-order fluid mechanics equations and the experimentally obtained bubble dynamics serves as input parameters. Supplementary to the microstreaming work, this manuscript contains a short section on directed jetting of contrast agent microbubbles, which might appear at high acoustic driving. The impact of those microjets on cell membranes presents another mechanism made responsible for the permeabilization of cell membranes