Dissertations / Theses: 'Interféromètres de Fabry-Pérot'

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Chenaud, Boris. "Vers un interféromètre électronique de type Fabry-Pérot." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20082.

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Debilou, Abderrazak. "Automatisation d'une expérience de diffusion de la lumière : contrôle du parallélisme du Fabry-Pérot." Bordeaux 1, 1990. http://www.theses.fr/1990BOR10613.

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Abstract:

Dans ce travail nous avons etudie et realise une electronique intelligente concue autour de deux micro-controleurs intel, destinee a gerer le fonctionnement d'une manipulation de diffusion de la lumiere en spectrometrie fabry-perot. L'electronique ainsi realisee permet: a) la recherche et le maintien du parallelisme des deux lames de l'interferometre fabry-perot plan double passage dont la lame inferieure repose sur trois cales piezoelectriques; b) la correction des derives des cales et la compensation des fluctuations de la longueur d'onde de la source laser excitatrice; c) l'enregistrement du spectre de la lumiere diffusee, son affichage graphique sur une matrice lcd au cours de la manipulation. Ce spectre peut etre transfere vers un pc ou sorti sur une table tracante

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Muhammad, Shoaib Anwar. "Étude et conception d'antennes à résonateur de Pérot-Fabry compacts pour les applications spatiales." Rennes 1, 2010. http://www.theses.fr/2010REN1S072.

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Abstract:

The study and design of purely metallic, compact, completely shielded Fabry- Perot antennas for focal array applications is addressed in this thesis. The first part is dedicated to the state of the art for evaluating the existing solutions. Next, the classical Fabry-Perot antennas with small lateral size are studied in order to evaluate their performance. The third part presents a new stacked Fabry-Perot cavity antenna configuration. The improvement using the stacked configuration, in terms of control of parasitic modes, radiation and impedance frequency bandwidths and quality of radiation patterns is shown with the help of numerical and experimental results. The fourth part of this thesis presents three different methods to obtain circular polarization for compact, purely metallic Fabry-Perot antennas. Each method is validated using numerical simulations and experimental results. A detailed comparison is presented at the end with an existing solution using horn antennas
Cette thèse aborde l’étude et la conception d’antennes compactes de type Fabry- Perot pour les réseaux focaux (applications spatiales). Dans une première partie, une synthèse bibliographique est présentée dans le contexte des solutions existantes. Ensuite, les antennes Fabry-Perot classiques sont étudiées en polarisation linéaire pour évaluer leurs performances. La troisième partie présente une nouvelle structure composée de deux cavités de Fabry-Perot empilées. L’amélioration des performances en termes de contrôle des modes supérieurs, de bande passante en rayonnement et en adaptation, et de qualité de diagrammes de rayonnement, est démontrée par rapport aux configurations habituelles. Plusieurs prototypes ont été réalisés pour valider les résultats numériques. Dans la quatrième partie, nous avons comparé trois méthodes pour obtenir un fonctionnement en polarisation circulaire. Chaque méthode a été validée par des résultats expérimentaux. Une comparaison avec des cornets de Potter est également proposée

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Kuhn, Aurélien. "Optomécanique en cavité cryogénique avec un micro-pilier pour l’observation du régime quantique d’un résonateur mécanique macroscopique." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066108.

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Abstract:

Nous présentons la réalisation d’un montage expérimental visant à mesurer optiquement les fluctuations quantiques de position d’un résonateur mécanique macroscopique. Le résonateur est placé dans un environnement cryogénique et son mouvement est observé grâce à une cavité Fabry-Perot de grande finesse. Nous avons conçu et réalisé un résonateur optimisé pour l’observation de ses fluctuations quantiques de position. Il s’agit d’un micro-pilier en quartz vibrant selon un mode de compression et maintenu en son milieu par une fine membrane. Nous avons obtenu un mode fondamental de vibration oscillant à 4 MHz avec un facteur de qualité mécanique de près de deux millions. Nous avons conçu une cavité Fabry-Perot de grande finesse avec ce résonateur. Un miroir de haute réflectivité est déposé uniquement au sommet du pilier afin d’éviter de dégrader son facteur de qualité mécanique. Nous avons développé une technique d’ablation par laser pour réaliser des coupleurs d’entrée de la cavité ayant à la fois un très faible rayon de courbure et une grande réflectivité. Ceci nous a permis de construire une cavité de finesse 50 000 dont la taille du col optique, inférieure à 10 µm, est bien adaptée aux dimensions du résonateur. Nous avons fait développer un cryostat à dilution optimisé pour une mesure de position ultrasensible, dans lequel nous avons placé le dispositif optomécanique. L’ensemble du montage optique, constitué d’une source laser ultra-stable et d’un dispositif de détection des mouvements du résonateur, nous a permis d’observer les fluctuations thermiques de position du résonateur jusqu’à une température de l’ordre de 1 K
We present the operation of an experimental setup designed to optically measure the quantum position fluctuations of a macroscopic mechanical resonator. The resonator is kept in a cryogenic environment and its movement is monitored with a high-finesse Fabry-Perot cavity. We have designed and realized an optimized resonator for the observation of its quantum position fluctuations. It consists in a quartz micropillar vibrating on a compression mode and clamped at its center by a thin membrane. We have demonstrated a fundamental vibration mode oscillating at 4 MHz with a mechanical quality factor close to two millions. We have implemented this resonator in a high-finesse Fabry-Perot cavity. A high-reflectivity mirror is coated only on top of the pillar in order to avoid any altering of its mechanical quality factor. We have developed a laser photoablation technique in order to realize the coupling mirror of the cavity with a very small radius of curvature as well as a high reflectivity. This allows us to build a cavity with a finesse of 50 000 and an optical beam waist, smaller than 10 µm, fitting the transverse size of the resonator. We had make a dilution refrigerator especially designed and optimized for ultrasensitive position measurement, in which we have operated the optomechanical device. The whole optical setup, made of an ultra-stable laser source and a resonator motion detection device, allows us to observe thermal position fluctuations of the resonator down to about 1 K

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Plana, Henri. "Etude du gaz ionisé dans les galaxies elliptiques avec un Pérot-Fabry à balayage." Aix-Marseille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX11003.

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Abstract:

Les galaxies elliptiques ne possedent qu'une faible quantite de gaz ionise en comparaison des quantites observees dans les spirales. L'utilisation d'un perot-fabry a balayage est particulierement bien adaptee a l'etude du gaz ionise dans ces galaxies, sa grande detectivite permet de mettre en evidence un signal faible au-dessus d'un fort continuum stellaire, sa grande resolution spectrale (0. 2 a) permet de separer plusieurs composantes, sa couverture 2d permet d'avoir des cartes de vitesses et monochromatiques. Ce travail regroupe 11 galaxies elliptiques et lenticulaires pour lesquelles il a ete possible de construire une carte de vitesses et une carte monochromatique. L'elaboration de ces cartes a permis de determiner, a l'aide d'un modele, les deux angles de vue ( et ) par rapport a l'observateur et les deux rapports d'axes (b/a et c/a) d'un ellipsoide triaxial. Ces quatre parametres sont necessaires pour retrouver la forme intrinseque de la galaxie elliptique dans l'espace. L'analyse des vitesses et de la forme du gaz ionise a permis d'en preciser l'origine. On a pu ainsi distinguer les cas ou le gaz ionise avait une origine externe (collision entre galaxies) des cas ou il avait une origine interne

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Ouisse, Élisabeth. "Capteur polarimétrique à fibre optique : applications en vibrométrie et réfractométrie." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2035.

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Abstract:

Nous présentons un capteur polarimétrique à fibre optique appliqué en vibrométrie et réfractométrie, basé sur le principe d'un interféromètre de Fabry-Pérot à cavité externe. Afin de connaître le sens de variation du mesurande (déplacement, vitesse, indice de réfraction optique), nous utilisons les propriétés de polarisation de la lumière pour créer et observer deux signaux distincts. Les mesures de vibration sont effectuées en introduisant une lame à retard dans la cavité. Ainsi par comparaison des deux signaux d'interférence déphasés, nous connaissons le sens de vibration de la cible. Pour une application en réfractométrie, nous nous servons d'un polariseur pour créer deux cavités Fabry-Pérot dont l'une sert de référence et l'autre de mesure. Les applications ont montré une sensibilité du vibromètre autour de 80 nm sur la reconstruction d'un déplacement et une sensibilité du réfractomètre de l'ordre de 10-6 sur la mesure de variation de l'indice de réfraction optique
We present a polarimetric optical fibre sensor applied to vibrometry and refractometry, based on an extrinsic Fabry-Perot cavity. In order to get the direction of the motion we use the polarization properties of the light to create and observe two distinct signals. Vibration measurements are performed by introducing a wave plate in the cavity. Thus the comparison of the two off-phased interference signals, allows us to determine the direction of target motion. In refractometry applications, we insert a polarizer in the Fabry-Perot cavity to create a dual cavity interferometer. The first is used as reference cavity and the second has measurement cavity. This work reports the experiments carried out to test and validate our various devices. In the case of the vibrometer, it is possible to obtain a sensitivity of 80 nm for displacement reconstruction and in the case of the refractometer, a sensitivity around 10-6 for the refractive index measurements is achieved

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Talbi, Yacine. "Excitations magnétiques dans des films minces et des nanostructures présentant une distribution d'aimantation non uniforme." Paris 13, 2010. http://www.theses.fr/2010PA132026.

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Abstract:

Ce travail a porté sur l'analyse du comportement statique d'objets magnétiques sous forme de couches minces ou de plots submicrométriques présentant une distribution d'aimantation fortement non-uniforme et leurs excitations magnétiques. Dans ce but diverses techniques expérimentales ont été utilisées : la microscopie à force à magnétique (MFM), la résonance ferromagnétique de type micro-ruban (FMR) et la spectroscopie Brillouin (BLS). Dans une première étude, fortement expérimentale portant sur des films continus, la première étape a concerné la recherche des paramètres magnétiques et l'analyse fine de la distribution d'aimantation présente communément appelée « rubans faibles ». Un point important a consisté en la maîtrise de cette structure et notamment de sa périodicité lors des expériences dynamiques. Ce travail a été réalisé par une étude approfondie en MFM sous champ appliqué. Pour l'analyse des excitations magnétiques observées par FMR et BLS, deux modèles simples ont été proposés. Le premier utilisant une approche de Thiele afin rendre compte des déplacements de vortex tandis que le second permet d'expliquer les spectres d'ondes de spin observés. La seconde partie de notre recherche fut quant à elle purement numérique offrant une étude sur des petits plots permettant toutefois l'établissement d'une structure en vortex. Le code de calcul OOMMF fut utilisé à cet effet. Le comportement statique et dynamique a été analysé en fonction du champ appliqué et ce pour diverses tailles de plots
This work has focused on the analyzis of the static behavior of magnetic objects (layers or dots) with a non-uniform distribution of magnetization. For this purpose various experimental techniques have been used: the magnetic force microscopy (MFM), ferromagnetic resonance type micro-strip (FMR) and Brillouin spectroscopy (BLS). In a first study, highly experimental on continuous films, the first step deals with the search of magnetic parameters and the detailed analysis of the distribution of magnetization present commonly called "low bands". An important point consisted of mastering this particular structure and its regularity in dynamic experiments. This work was carried out by a comprehensive study MFM under applied field. For the analysis of magnetic excitations observed by FMR and BLS, two simple models have been proposed. The first using a Thiele approach to account for displacement of vortices while the latter helps explain the spin wave spectra observed. The second part of our research was purely for its digital offering study on small plots, however, allowing the establishment of a vortex structure. The computer code was OOMMF used for this purpose. The static and dynamic behavior was analyzed as a function of applied field and for various sizes of dots

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Bernier, Maxime. "Mesure vectorielle de champs électriques microondes et de température par transducteurs électro-optique." Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0158.

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Abstract:

Les cristaux électro-optiques (EO) comme le LiTaO3, présentent un indice de réfraction qui dépend linéairement, via l'effet Pockels, de l'amplitude d'une composante unique du champ électrique qui lui est appliqué, propriété qui permet de les utiliser comme détecteurs entièrement diélectriques, dédiés à la mesure vectorielle et non perturbative de champs électriques. Comme cette propriété est due à des effets non-linéaires, ces sondes EO possèdent des sensibilités (champ minimum mesurable) intrinsèquement faibles. Des sondes EO basées sur la modulation d'amplitude, utilisant une cavité Fabry-Pérot, permettent néanmoins d'améliorer cette sensibilité de plusieurs ordres de grandeur. Malheureusement les propriétés optiques de ces cristaux dépendent également de la température, engendrant une instabilité temporelle de la réponse EO de la sonde pour des mesures dites de «terrain». Le système développé au sein de l'IMEP-LAHC, en collaboration avec le centre d'étude de Gramat, et presenté dans ce manuscrit, a permis d'aboutir à la première mesure simultanée d'une composante du champ électrique et de la température avec une précision de l'ordre de 40 mK, et ce pendant plusieurs minutes dans des conditions expérimentales drastiques. Ce transducteur EO présente une réponse plate sur une bande spectrale allant du quasi DC à 16 GHz, une résolution spatiale d'une centaine de micron et une sélectivité supérieure à 25 dB
Refractive indices of electro-optic (EO) crystals (e. G. LiTaO3) have the particularity to be linearly dependent, via the Pockels' effect, on the magnitude of a unique component of an applied electric field. This nonlinear property makes those crystals good candidates to develop fully-dielectric made probes dedicated to non-invasive vectorial E-field measurements, as long as the E-field to be measured is strong enough. The poor sensitivity of those probes can be improved of several orders of magnitude using a Fabry-Pérot cavity. Unfortunately, the optical properties of the EO crystals depend also on the temperature involving temporal instability of the EO response of the probe under outdoor conditions. The EO transducer developed within the IMEP-LAHC laboratory, in association with the centre d'étude de Gramat, and described in this report, has permitted to perform the first simultaneous measurements of one E-field component and temperature with an accuracy of about 40 mK during several minutes under drastic experimental conditions. The EO transducer has a flat response over a bandwidth from quasi DC to 16 GHz, a spatial resolution of about 100 microns and selectivity better than 25 dB

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Lanco, Loïc. "Sources semiconductrices de photons jumeaux." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077131.

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Abstract:

Ce travail porte sur la conception, la fabrication, et la caractérisation de sources semiconductrices de photons jumeaux pour l'information quantique. Nous exploitons les propriétés optiques nonlinéaires des semiconducteurs, afin de générer des paires de photons par fluorescence paramétrique. Nous avons tout d'abord réalisé une source de photons jumeaux contrapropageants, émis dans des directions opposées au sein d'un guide d'onde semiconducteur. Nous présentons les résultats des expériences de conversion de fréquence que nous avons mises en place pour caractériser l'interaction nonlinéaire dans nos échantillons : somme de fréquence émise par la surface, et différence de fréquence émise vers l'arrière. La génération de paires de photons jumeaux contrapropageants est ensuite démontrée expérimentalement : cette première ouvre la voie vers la réalisation de dispositifs intégrés extrêmement prometteurs pour l'information quantique. Nous avons également travaillé au développement d'une diode émettrice de photons jumeaux, dispositif ultra-compact alimenté par injection électrique. Une hétérostructure laser AIGaAs est présentée, conçue pour la génération de photons jumeaux à partir des photons laser émis sur le mode d'ordre trois. Nous avons validé cette approche, et caractérisé l'interaction nonlinéaire dans nos dispositifs, grâce à une expérience de génération de seconde harmonique. Nous présentons également les techniques que nous avons développées pour caractériser les effets thermiques et l'absorption dans nos guides d'onde. A terme, la génération de photons jumeaux pourra être obtenue par un réglage approprié de la longueur d'onde d'émission laser
This work focuses on the design, fabrication and characterization of semiconductor sources of twin-photons for quantum information. We take advantage of the optical nonlinearity in semiconductor materials, in order to generale photon pairs through a parametric down-conversion process. We have realized a source of counterpropagating twin photons : the generated photons are emitted in opposite directions in a semiconductor waveguide. We present the frequency conversion experiments that we have realized in order to characterize the nonlinear properties of our device : surface-emitted sum-frequency generation, and backward difference-frequency generation. We finally demonstrate the generation of counterpropagating photons pairs: this work opens a route towards the realization of very promising integrated devices for quantum information. We are also interested in the realization of a twin photons emtting diode, a very compact device controled by simple electrical injection. An AIGaAs laser structure is presented, designed for twin photons generation through the down-conversion of internal, third-order mode laser photons. We have validated this approach, and characterized the nonlinear properties of our device, with a second-harmonic generation experiment. We also present the techniques we developed for the characterization of temperature and loss in our waveguides. The generation of photon pairs will be possible with a proper tuning of the laser wavelength

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Peyrade, David. "Etude et réalisation de nanostructures photoniques en géométrie planaire : cristaux photoniques et résonateurs Fabry-Pérot." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20056.

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Hebri, Salem. "Études de la pression de radiation dans les interféromètres utilisés pour la détection des ondes gravitationnelles." Nice, 2007. http://www.theses.fr/2007NICE4103.

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Abstract:

Le détecteur Virgo est constitué d’un interféromètre de Michelson avec des cavités Fabry Perot de 3 km de long dans les bras et utilise la technique du recyclage de la puissance. Il a pour but la détection directe des ondes gravitationnelles émises par des sources astrophysiques. Le système d’injection Virgo est constitué essentiellement d’une cavité triangulaire de 144 m appelée le mode cleaner, son rôle est de filtrer et de contrôler le faisceau d’entrée. Le miroir suspendu de la cavité est très léger (360 g) ce qui peut le rendre sensible à la pression des photons. J’ai développé des programmes de simulations pour une cavité triangulaire avec tous les contrôles identiques au mode cleaner de Virgo réel. Ces programmes peuvent être utilisés pour d’autres études. Une partie de la thèse est consacrée à voir les effets de la pression de radiation sur le verrouillage longitudinal de la cavité, les effets du ressort optique angulaire etc. Dans une autre partie de la thèse j’observe les effets de la pression de radiation dans les bras de Virgo et l’existence des effets du ressort optique sur les degrés angulaires qui n’empêchent pas le bon fonctionnement de l’alignement. Enfin, je décris ma participation dans la recette de Virgo, qui consiste essentiellement à travailler sur les contrôles du système d’injection et leurs optimisations
The Virgo detector is a Michelson interferometer with 3 km Fabry Perot cavities in the arms and using the power recycling technique. The main aim is the direct detection of gravitational waves emitted by astrophysical sources. The injection system is constituted essentially by a triangular 144 m long cavity with the middle mirror suspended called the Mode Cleaner, capable of selecting the TEM00 mode only. The suspended mirror is very light (360g), which can make it sensitive to the photon pressure. I developed some simulation codes for a triangular cavity with all controls identical to a real Virgo mode cleaner. These codes can be used for other studies. The first part of this thesis is dedicated to studying the effects of the radiation pressure on the mode cleaner for the lock acquisition, the optical angular spring etc. In the second part, I made the same simulation for studying the effect of the radiation pressure in 3 km long Virgo cavities, essentially on the optical angular spring, which can make problems for the automatic alignment on Virgo. Finally, I describe my participation to the Virgo commissioning, which primarily consists in working on control systems for the system of laser beam injection and their optimization

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Trosseille, Clément. "Conception d’un interféromètre de Fabry Perot pour la mesure des vitesses radiales solaires sur la mission Solar Orbiter." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112293.

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Abstract:

Cette thèse a été consacrée à l'étude des caractéristiques requises de l'analyseur spectral de l'instrument PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager) embarqué sur la mission Solar Orbiter de l'Agence Spatiale Européenne. Après une rapide revue de la théorie des oscillations solaires, des visées de l'héliosismologie, la discipline qui leur est consacrée et de ses principaux résultats, nous étudierons les critères définissant le dimensionnement de l'analyseur spectral de PHI, un interféromètre de Fabry Perot. Nous verrons comment les conditions particulières de la mission et ses exigences scientifiques contraignent les paramètres instrumentaux et les choix technologiques, et proposerons un concept de double analyseur vérifiant les spécifications imposées. Pour valider ce concept, nous avons travaillé sur un modèle de laboratoire, une cavité Fabry Perot accordable à cales piézoélectriques. Nous décrirons les expériences menées pour déterminer les caractéristiques de cet interféromètre, effectuer certaines calibrations et vérifier sous quelles conditions un modèle similaire pourrait être utilisé en vol. Nous verrons également comment nous avons cherché à utiliser cette cavité pour mesurer les oscillations solaires. Nos mesures, effectuées à Ténérife au printemps 2008, nous ont permis de vérifier les bonnes performances de l'instrument, malgré l'impossibilité d'obtenir un diagramme k-ω satisfaisant. Nous comparerons nos résultats à ceux issus de données du réseau GONG que nous prendrons comme référence
This thesis was devoted to the study of the specifications of the spectral analyzer of the PHI instrument (Polarimetric and Helioseismic Imager) aboard the Solar Orbiter mission of the European Space Agency. We will review briefly the theory of solar oscillations and the birth, goals and results of helioseismology, the domain of astrophysics that studies them. Afterwards, we will have a look at the different criteria that define the main characteristics of PHI’s spectral analyzer, a Fabry Perot interferometer (FPI). We will see how the peculiar environmental conditions of the mission, together with the scientific objectives, constrain the instrumental parameters and the technological choices, and we will propose a concept of spectral analyzer based on two FPIs meeting the requirements. A proof of concept was studied in the lab, in the form of a piezoelectric tunable Fabry Perot cavity. We will describe the experiments performed in order to determine the characteristics of this interferometer, proceed to calibration measurements, and address the issue of in-flight usability. We have taken our FPI to a solar observatory in Tenerife in spring 2008 in order to measure solar oscillations. Performance was satisfactory, although we were not able to obtain a nice enough k-ω diagram. We compare our results with ones obtained with data of the GONG network that stand as a reference

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Miché, Pierre. "Automatisation d'un spectromètre intégral à étalon de Fabry-Perot : développement d'un capteur d'indice à haute résolution, commandé par ordinateur." Rouen, 1987. http://www.theses.fr/1987ROUES012.

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Abstract:

Asservissement par ordinateur de la mise en coïncidence et du déplacement en synchronisme des fonctions d'appareil de deux éléments optiques conjugués: un interféromètre de Fabry-Pérot à balayage par variations d'indice et un monochromateur à réseau. Pour l'asservissement du Fabry-Pérot, développement d'un capteur d'indice à haute résolution à partir d'un interféromètre de Michelson du type Sanders

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Le, Perchec Jérôme. "Localisations et exaltations de la lumière dans des structures métalliques sub-longueur d'onde." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10014.

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Abstract:

Ce travail de thèse, essentiellement théorique et basé sur une approche modale, porte sur les propriétés optiques de surfaces métalliques comportant un certain nombre de gravures de profil rectangulaire dont les dimensions sont inférieures à la longueur d'onde de la lumière incidente. Ces surfaces présentent des anomalies de réflexion liées à des exaltations locales du champ électromagnétique, dues notamment à des résonances de type Fabry-Pérot à l'intérieur des sillons. L'analyse du problème d'un couple de cavités sub-longueur d'onde, couplées en champ proche, montre comment on peut générer des "points chauds" et contrôler la localisation de la lumière à l'échelle sub-longueur d'onde. Les applications sont de première importance: commutation optique, adressage quantitatif de la lumière, diffusion Raman exaltée en surface (SERS). . . On s'intéresse également aux effets de localisations liés au désordre structurel: la rupture de symétrie d'un arrangement périodique génère différents jeux d'allumage des cavités, très sensibles à la fréquence d'excitation. Certaines prédictions théoriques sont étayées expérimentalement. Enfin, le cas des réseaux lamellaires très fortement sub-longueur d'onde est examiné, en lien avec l'Absorption Optique Anormale et l'effet SERS observés sur certains films métalliques rugueux. Les exaltations géantes du champ électrique, calculées dans les nano-cavités par la méthode modale exacte, dans le domaine visible, s'expliquent par l'excitation de plasmons-polaritons de surface dont les vecteurs d'onde sont très supérieurs à ceux de la lumière
This thesis presents theoretical works based on a modal approach, about the optical properties of metallic surfaces with rectangular grooves whose dimensions are smaller than the wavelength of the incident light. These surfaces show reflection anomalies related to local enhancements of the electromagnetic field, due to, in particular, Fabry-Pérot like resonances inside the grooves. The problem of two near-field coupled sub-wavelength cavities is analysed. Hot spot phenomena occur, and we show how to control the localization of light at sub-wavelength scales. The results could find important applications: optical switching, quantitative light addressing, surface enhanced Raman scattering (SERS). . . We also study the localization effects due to structural disorder: breaking the symmetry of periodic arrangements, different lighting configurations may appear, very sensitive to the excitation frequency. Some theoretical predictions are evidenced experimentally. Finally, we deal with the case of very sub-wavelength lamellar gratings, in connection with the Abnormal Optical Absorption and the SERS effect observed for some rough metallic films. Giant enhancements of the electric field, calculated inside nano-cavities with the exact modal method, in the visible region, are explained by the excitation of surface plasmons-polaritons whose wave vectors are much larger than those of light

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Straniero, Nicolas. "Étude, développement et caractérisation des miroirs des interféromètres laser de 2ème génération dédiés à la détection des ondes gravitationnelles." Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10319/document.

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Abstract:

En cette fin d'année 2015, la construction de la 2e génération de détecteurs d'ondes gravitationnelles s'achève. Il s'agit des grands interféromètres de Michelson, dont les bras mesurent 3 km de long (Advanced Virgo) et 4 km de long (Advanced LIGO). Les ondes gravitationnelles, prédites par Einstein en 1916 dans sa théorie de la Relativité Générale n'ont pas été détectées de façon directe par la 1ère génération d'interféromètres. Mais aujourd'hui, la sensibilité a été augmentée d'un ordre de grandeur et le 100ème anniversaire de la théorie d'Einstein pourrait bien ouvrir officiellement l'ère de l'astronomie gravitationnelle. Si la sensibilité des nouveaux interféromètres est désormais exceptionnelle, c'est grâce aux avancées techniques et technologiques, et notamment grâce aux nouveaux miroirs des cavités Fabry-Pérot installés dans les bras de l'interféromètre. Cette thèse présente la conception, le développement et la caractérisation de ses miroirs aux qualités exceptionnelles. Elle s'intéresse aux pertes de lumière diffusée dans les cavités, pertes de diffusion générées par l'état de surface des miroirs et par les défauts d'uniformité des dépôts des couches minces à haute réflectivité. En étudiant la planéité des surfaces, nous verrons comment les modifications techniques du procédé de dépôt IBS ont permis d'améliorer la courbure et la planéité des surfaces. Nous verrons comment nous avons caractérisé ces surfaces avec l'interféromètre de Fizeau à décalage de longueur d'ondes. Nous montrerons enfin comment nous avons atteint les spécifications prévues lors de la conception des miroirs, diminuant les pertes de lumière diffusée dans les cavités Fabry-Pérot à un niveau encore inégalé de seulement quelques dizaines de ppm
In the year of 2015 the construction of the 2nd generation of detectors devoted to gravitational waves is going to be completed. These are large laser Michelson interferometers with arm respectively 3 km (Advanced Virgo) and 4 km (Advanced LIGO) in length. The gravitational waves, predicted by Einstein in 1916 within his theory of general relativity, have not been observed by the first generation of detectors. However, interferometers are now on the way of being ten times more sensitive than before, and so, on the 100th anniversary of the establishment of general relativity, the era of gravitational wave astronomy can start. If laser interferometer will be able to reach unprecedented sensitivity, it is thanks to new technological developments. In particular the new state of the art mirrors installed in the interferometer arms have exceptional performances. This thesis details the design, the development and the characterization of these remarkable large mirrors. My work will deal with the cavity optical loss due to the diffused light itself linked to the mirrors surface quality and to the high reflectivity coating uniformity. By studying the surface flatness, we will understand how it could be influenced by the deposition technique implemented in the coating machine. We will see also how to measure the mirror surfaces by wavelength shifting Fizeau interferometer. Finally, we will detail how we proceeded in order to reach the tight specifications for the mirrors, with in the end only tens of ppm for the cavity round trip losses

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Saadany, Bassam. "Filtres et interféromètres de type MEMS optiques basés sur des miroirs de Bragg micro-usinés." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112012.

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Abstract:

Des miroirs de Bragg verticaux micro-usinés sur substrat de silicium ont été étudiés. Ce type de miroir constitue une brique de base pour une nouvelle classe de MEMS optiques. Ils sont réalisés par gravure anisotrope du silicium par la technique DRIE. Les structures réalisées, leur procédé de fabrication, ainsi que les mesures effectuées sont présentés dans ce mémoire. La première application traite d’un nouveau type de filtre optique sélectif, dont l’utilisation la plus courante concerne les modules d’ajout-retrait dans les réseaux de communications optiques. Le concept est simple : il s’agit d’un miroir disposé à 45° de l’axe optique. Le miroir est intégré avec des supports de fibre optique. La seconde application est une cavité Fabry-Pérot accordable, constituée de deux miroirs de Bragg où l'accord est réalisé par le mouvement d’un des miroirs, en utilisant un actionnement électrostatique à base de MEMS. La gamme d’accordabilité permet de couvrir l’intégralité de la bande C ou de la bande L. Enfin, un interféromètre MEMS de type Michelson utilisant des réflecteurs de Bragg en silicium a été proposé et étudié. La fonctionnalité des interféromètres a été validée expérimentalement par des mesures, lesquelles ont été analysées et comparées aux modèles théoriques et incertitudes technologiques. Les perspectives de ces travaux incluent non seulement de nouveaux dispositifs accessibles par l’intégration de miroirs de Bragg verticaux, mais aussi l’application des interféromètres réalisés à des fins de mesure des vibrations mécaniques in situ dans des capteurs en silicium
This work is concerned with MEMS optical filters and interferometers. Micromachined Bragg mirrors over SOI and silicon substrates are investigated for this purpose. The micromachined Bragg mirrors are realized by anisotropic etching of silicon using Deep Reactive Ion Etching (DRIE), thus producing multiple vertical interfaces between silicon and air. The Bragg mirrors application to three different configurations is studied. First, we propose an all-silicon based add-drop filter. The proposed configuration employs a tilted Bragg mirror (45o), integrated with fiber grooves, where the mirror behaves as a wavelength selective reflector. Second is a tunable Fabry-Pérot cavity composed of two micromachined Bragg mirrors, where tuning is achieved by moving one of the mirrors using electrostatic MEMS actuation. A tuning range covering the telecom C-band (1525 – 1560 nm) is achieved. A high-resolution electrostatic actuator design is proposed for the accurate tuning of the cavity. A novel fabrication process is proposed where the quality of the DRIE process is enhanced in terms of sidewall surface roughness, anisotropy, loading effects and minimum under etching. The enhanced process involves a mix of Cryogenic and Bosch DRIE processes. An ultra-compact MEMS Michelson interferometer utilizing silicon Bragg reflectors over SOI is studied for the first time. Interferometer area is 150 μm X 150 μm. . A novel beam splitting technique is proposed, where a single interface is encountered during beam splitting. The proposed technique enables the realization of highly robust MEMS interferometers that are well suited for industrialization

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Epinat, Benoît. "Des galaxies proches aux galaxies lointaines : études cinématique et dynamique." Aix-Marseille 1, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00413769v3.

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Abstract:

L’étude cinématique des galaxies locales et lointaines permet de contraindre les scénarios de formation et d’évolution des galaxies. Pour cela, la spectroscopie à champ intégral permet une étude détaillée de la cinématique des galaxies proches et fournit depuis peu des indices sur la cinématique des galaxies lointaines. Cette thèse s’appuie principalement sur l’utilisation de l’échantillon cinématique de galaxies locales GHASP. Cet échantillon de référence composé de 203 galaxies spirales et irrégulières de l’Univers local dans des environnements peu denses observées par interférométrie de Fabry-Perot autour de la raie Ha (6563 Å) est le plus grand échantillon de données Fabry-Perot à ce jour. Après un passage en revue des principes de l’interférométrie Fabry-Perot et des nouveautés apportées à la réduction des données Fabry-Perot, mon implication dans le développement du 3D-NTT, nouvel instrument utilisant deux Fabry-Perot est exposée de même que ma participation au projet de spectrographe à grand champ pour les ELT, WFSpec, dont l’objectif est l’étude de l’évolution des galaxies. Je présente dans une deuxième partie les données GHASP. Cet échantillon a été entièrement réduit et analysé à l’aide de nouvelles méthodes. L’analyse cinématique de l’échantillon à partir des cartes cinématiques 2D a été initiée en particulier avec l’étude de la distribution des halos de matière sombre, de la forme des courbes de rotation, de l’influence des potentiels barrés et de la dispersion de vitesses du gaz ionisé. Dans une troisième partie, cet échantillon local sert de point de référence pour l’étude de la cinématique des galaxies lointaines. L’échantillon GHASP est projeté à grand décalage spectral (z = 1. 7) afin de déterminer les biais observationnels liés au manque de résolution spatiale des données cinématiques de galaxies lointaines obtenues par SINFONI, OSIRIS et GIRAFFE. L’analyse cinématique de nouvelles observations SINFONI y est également présentée, et l’ensemble des données cinématiques 2D de la littérature est mis en regard avec les résultats obtenus sur l’échantillon GHASP, mettant en évidence une évolution du support dynamique des galaxies avec le temps
Kinematical studies of low and high redshift galaxies enables to probe galaxy formation and evolution scenarios. Integral field spectroscopy is a powerful tool to study with accuracy nearby galaxies kinematics. Recent observations also gives a new 2D vision of high redshift galaxies kinematics. This work mostly relies on the kinematical sample of galaxies GHASP. This control sample, composed of 203 local spiral and irregular galaxies in low density environments observed with Fabry-Perot techniques in the Ha line (6563 Å), is by now the largest sample of Fabry-Perot data. After a revue on Fabry-Perot interferometry and a presentation of new data reduction procedures, my implications on both 3D-NTT Fabry-Perot instrument and the wide field spectrograph project (WFSpec) for galaxy evolution study with the european ELT are developed. The second section is dedicated to GHASP data. This sample have been fully reduced and analysed using new methods. The kinematical analysis of 2D kinematical maps has been undertaken with the study of the dark matter distribution, the rotation curves shape, bar signatures and the ionized gas velocity dispersion. In a third section, this local reference sample is used as a zero point for high redshift galaxies kinematical studies. The GHASP sample is projected at high redshift (z = 1. 7) in order to disentangle evolution effects from distance biases in high redshift galaxies kinematical data observed with SINFONI, OSIRIS and GIRAFFE. The kinematical analysis of new SINFONI high redshift observations is also presented and high redshift data found in the literature are compared with GHASP projected sample, suggesting some evolution of the galaxy dynamical support within the ages

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Gardelein, Arnaud. "Conception d'un capteur électrooptique de rayonnement électromagnétique à base de matériaux polymères." Nantes, 2006. http://www.theses.fr/2006NANT2084.

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Abstract:

Ce travail s'incrit dans le cadre des réseaux de télécommunications. L'objectif est de concevoir un composant capable de transposer une information du domaine radioélectrique vers le domaine optique. Pour améliorer les systèmes actuels, ce travail propose un composant compact, passif et faîble coût, une antenne électrooptique. Cet objectif est atteint en utilisant un polymère de PGMA/DR1 réticulable. Ce travail propose de caractériser le matériau polymère dans le domaine électrique microonde par mesure de capacité sur ligne microruban et dans le domaine électrooptique par simple réflexion à travers le plan. La conception du composant repose sur deux optimisations. L'une dans le domaine optique augmente le trajet de la lumière dans le composant par effet Fabry-Pérot. L'autre dans le domaine électrique concentre l'énergie à l'aide d'une structure d'antenne dipôle. La mesure montre que ce composant fonctionne mais nécessite cependant d'être optimisé
The context of this work is telecommunication network. The purpose is to design a component which can transpose an information from microwave electric domain to the optical one. To improve the performances of existing systems, this work presents a low cost, passive and compact component, a microwave electrooptic antenna. This objective is achieved by using a crosslinkable polymer, PGMA/DR1. In this work we characterize the polymer material in the electrical domain using a capacty measurement method and in the electrooptical domain using a through plane simple relflexion technique. The component design is based on two optimisations. In the optical domain, we enhance the optical path length by using a Fabry-Perot cavity. In the electrical domain, we concentrate the microwave radiation by using a dipole antenna. Measurement shows that the compenent is functionnal but needs to be optimized

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Dinh, Xuan Quyen. "Contribution à l’étude et la réalisation de systèmes de transmissions optiques sécurisées." Cachan, Ecole normale supérieure, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00204765/fr/.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse s'inscrivent dans le cadre de la cryptographie, et plus précisément de la cryptographie quantique. Le but est de concevoir un système permettant de transmettre simultanément une clé de cryptage et un signal horloge dans une même fibre optique (à la longueur d'onde des télécommunications soit 1550 nm) en essayant d'éviter les effets de la dispersion chromatique. En effet le signal représentant la clé de cryptage doit être réalisé sous forme d'impulsions fortement atténuées simulant des photons uniques et dans ces conditions il est nécessaire de disposer au niveau du détecteur d'un signal horloge donnant l'instant d'arrivée des impulsions. Nous fabriquons deux signaux de longueurs d'onde très proches (écart de 0,88 pm) grâce à un modulateur acousto-optique, chacune servant de porteuse à un des deux signaux. A la réception il est nécessaire de séparer ces deux longueurs d'ondes et pour cela un filtre basé sur un interféromètre de Fabry-Pérot a été conçu, réalisé, testé et mis en oeuvre au laboratoire. Puis nous avons aussi réalisé un photodétecteur basé sur une photodiode à avalanche, dont nous pouvons abaisser la température de fonctionnement jusqu'à environ 0°C. Le système a été entièrement réalisé et nous avons pu montrer la faisabilité de cette technique. Des améliorations restent à apporter en particulier sur la stabilité du filtre optique et sur le fonctionnement du détecteur en mode comptage de photons
The works presented here belongs to the field of cryptography and more precisely to the quantum cryptography. The goal is to design a system for transmitting simultaneously a key for encoding and a signal clock in the same optical fibre (at the classical wavelength of telecommunications 1550 nm) in order to avoid the effects of chromatic dispersion. Indeed the signal representing the key of encoding must be carried out in the form of strongly attenuated pulses simulating single photons; under these conditions it is necessary for improving the detection to know thanks to a clock signal the arrival time of the pulses. We achieve two signals with very close wavelengths (variation of 0. 88 pm) thanks to an acoustooptic modulator, each one serving as carrier for one the two signals. At the reception stage it is necessary to separate these two wavelengths and for this reason a filter based on a Fabry-Pérot interferometer has been designed, produced, tested and implemented at the laboratory. Then we also produced a photodetector based on an avalanche photodiode, with the possibility to lower the operating temperature until approximately 0°C. The system was entirely carried out and we have shown the feasibility of this technique. Improvements remain to be brought in particular on the stability of the optical filter and the operation of the detector in counting mode of photons

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Rotger, Maud. "Contribution à l'étude d'un laser Nd-YAG industriel de puissance : réalisation d'un lambdamètre pour lasers impulsionnels." Dijon, 1990. http://www.theses.fr/1990DIJOS013.

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Abstract:

La première partie de ce mémoire est consacrée à l'étude de nouvelles cavités résonnantes pour des lasers Nd-YAG industriels de puissance. Une cavité instable SFUR en anneau n'a pas donné expérimentalement les résultats escomptés, tant du point de vue de la puissance de sortie que de celui de la qualité du faisceau. Une cavité plane, en anneau symétrique, donne un bon facteur de qualité et ne présente qu'une seule et grande zone de stabilité, allant du fonctionnement tir-a-tir du laser jusqu'a sa puissance nominale. De plus, la position toujours fixe du beam-waist quel que soit le pompage doit éviter aux utilisateurs tout réajustement vertical de leur plan de travail. Cette cavité nous semble sous différents aspects le meilleur choix dans le domaine des cavités stables. La seconde partie, concerne la réalisation d'un lambdamètre performant pour lasers impulsionnels monomodes en vue notamment de mesurer avec précision la longueur d'onde d'un laser nd-yag injecté. Une étude théorique préalable a permis, compte tenu de l'objectif fixe, d'opter pour la réalisation d'un dispositif optique constitue d'interféromètres de Fabry-Pérot plans. Cet appareil, associé à un système d'acquisition en temps réel et à un logiciel de traitement des données en langage C, travaille à une cadence de 10 Hz avec une résolution de 20 mhz

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Boutayeb, Halim. "Etude des structures périodiques planaires et conformes associées aux antennes. Application aux communications mobiles." Rennes 1, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00133820.

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Abstract:

Ce travail se divise en deux parties : la première concerne l'étude des structures périodiques planaires associées aux antennes et la seconde, les structures périodiques conformes. Même si la première partie est un sujet étudié depuis plusieurs années, cette thèse apporte une analyse nouvelle (source placée à l'intérieur de la structure, méthode basée sur la théorie des réseaux) et de nouveaux résultats (lieux de résonance et extrema, obtention de structures avec la dualité des bandes interdites et propagées, adaptation d'une antenne insérée dans une structure périodique planaire, ouverture angulaire en fonction de la fréquence). Les structures périodiques conformes sont par contre nouvelles. Il est fait une étude systématique de ces structures. L'application principale de la thèse est un projet RNRT dont l'objectif est de réaliser des antennes pour station de base GSM-UMTS. Une antenne utilisant une structure périodique conforme et répondant au cahier des charges, a été conçue.

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Illueca, Contri José Carlos. "Etude et réalisation expérimentale d'un corrélateur bidimensionnel achromatique mettant en oeuvre des lentilles de phase de Fresnel." Besançon, 1986. http://www.theses.fr/1986BESA2018.

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Abstract:

Réalisation des lentilles de phase de Fresnel au moyen d'un interféromètre Fabry Perot. Mise en œuvre d'un corrélateur 2d achromatique. L’emploi de la lumière polychromatique dans un processeur achromatique est envisagé sous l'angle du traitement multicanal. Chacune des bandes spectrales que le système est capable de résoudre dans le spectre de la source constitue un canal de traitement indépendant de ses voisins

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Mohd, Yusoff Mohd Fairus. "Low-profile antennas at millimeter waves : study of micromachined Fabry-Perot cavity antennas and folded reflectarray antennas." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S003.

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Abstract:

Low-profile antennas are attractive in communications and sensor applications due to desirable features such as low cost, light weight, conformability, and ease of integration. A major challenge in low-profile antenna design is the trade off between the (reduced) antenna profile and performance. Therefore, two attractive antenna concepts are studied here, namely micromachined Fabry-Perot (FP) cavity antennas and folded reflectarray antennas. In this thesis works, we have designed a novel configuration of micromachined FP cavity antennas using silicon membrane and bulk micromachining techniques in W band. Several antenna configurations have been studied and fabricated. On the other hand, folded reflectarray antennas combine some of the best features of printed antenna arrays and reflector antennas. Therefore we have designed folded reflectarray antennas for linear and circular polarization in V band. In the linear polarization (LP) case, two additional configurations have been studied: i) multi-layered folded reflectarrays, and ii) beam scanning antennas with shifted feed position. As for CP polarization, two different kinds of antenna configurations using meander polarizer and left handed circular polarization surface (LHCPSS) have been studied. The simulation results are then valided experimentally
Les antennes à faible profil trouvent de multiples applications en raison de leur faible encombrement selon la hauteur, par exemple pour les applications embarquées. Elles possèdent aussi souvent des avantages complémentaires, tels que leur faible poids, leur coût modéré et leur facilité d’intégration. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié et comparé deux types d’antennes à faible profil en ondes millimétriques : les antennes à résonateur de Perot-Fabry (PF), et les réseaux réflecteurs repliés. Dans le premier cas (antennes de PF), nous avons étudié de nouvelles configurations d’antennes micro-usinées en bande W, à l’aide de techniques de micro-usinage en surface et en volume. Les configurations étudiées ont été fabriquées et les résultats numériques ont été validés expérimentalement. Dans le second cas, divers réseaux réflecteurs repliés fonctionnant en polarisation linéaire ou en polarisation circulaires ont été étudiés à l’aide d’un outil de conception que nous avons spécifiquement développé pour ces travaux. Les performances de ces antennes ont été analysées, et deux prototypes ont été fabriqués en bande V pour valider les travaux théoriques

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Tremblay, Guillaume. "Applications de résonateurs Fabry-Pérot pour l'imagerie par super-lentilles et pour les réseaux de Bragg à sauts de phase divisés." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29021/29021.pdf.

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Munoz, Sardaneta Maria Minerva. "Two-dimensional ionised gas kinematics in edge-on late-type galaxies in low and high density environments." Thesis, Aix-Marseille, 2021. http://www.theses.fr/2021AIXM0527.

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Abstract:

Certaines galaxies spirales ont une composante de gaz chaud affichant une structure épaisse, le DIG. Les couches de DIG détectées à plusieurs kpc hors du plan galactique (eDIG) ont des propriétés cinématiques différentes de celles du gaz ionisé dans le disque. Dans les galaxies vues par la tranche, l'eDIG peut être étudiée sans confusion avec le gaz dans le disque. Une propriété essentielle qui régit l’existence d’eDIG est l’activité de formation stellaire (SFR), mais il reste incertain quelle est la source principale d'ionisation des eDIG. L'interférométrie Fabry-Perot (FP) offre une couverture bidimensionnelle pour détecter l'émission Hα diffuse à haute résolution spectrale. Dans ce travail, les données FP de deux échantillons de galaxies de type tardif vues par la tranche ont été étudiées pour comprendre la prévalence et la cinématique de l'eDIG. Des images auxiliaires dans le proche infrarouge ont aussi été utilisées. Un échantillon a été extrait du catalogue "Herschel Reference Survey (HRS)" où ont été détectés des caractéristiques de galaxies en interaction avec le milieu intergalactique. L'évolution des galaxies étant influencée par l'environnement, un autre échantillon a été sélectionné parmi le "Catalogue of Isolated Galaxies (CIG)". Les résultats préliminaires montrent que, dans les galaxies isolées, le décalage de rotation augmente avec la SFR. La galaxie spirale de l’amas de la Vierge, NGC 4330, est sujet à des transformations majeures dues à la densité de son environnement. Étant représentative de l'échantillon HRS, une analyse cinématique Hα détaillée de NGC 4330 a été réalisée, trouvant des similarités cinématiques avec son gaz atomique et moléculaire
Some spiral galaxies have a hot gas component displaying a thick disk, the diffuse ionised gas (DIG). DIG layers detected several kpc out of the galactic plane, called extra-planar DIG (eDIG), have different kinematic properties than the ionised gas in the disk. In edge-on galaxies, the longitudinal and vertical gas kinematics can be studed without confusion with the disk gas. A key property governing the presence of the eDIG is the star-forming activity (SFR), but it is still unclear which is the major source of the eDIG ionisation. Fabry-Perot interferometry offers two-dimensional coverage to detect diffuse Hα emission with high spectral resolution. In this work, we studied Hα data acquired using this technique for two samples of late-type galaxies viewed edge-on (i≥75deg) in order to understand the prominence and kinematics of the eDIG. To discriminate between in-disk gas emission from out-of-disk gas emission seen in projection, we used near-infrared imagery. A sample of 43 galaxies was extracted from the ‘Herschel Reference Survey (HRS)’ catalogue on which we detected features of galaxies interacting with the ICM. As the galaxy evolution can be perturbed by the environment, a sample of 14 galaxies was selected from the "Catalogue of Isolated Galaxies (CIG)". Preliminary results show that in isolated galaxies the rotational lag increases with their intrinsic SFR. The large Virgo spiral galaxy, NGC 4330, is undergoing major transformations due to the density of its environment. Being representative of the HRS sample, a deep Hα kinematic analysis of it was performed finding kinematic similarities with its atomic and molecular gas

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Spisser, Alain. "Etude et réalisation de dispositifs micr-opto-électro-mécaniques à base de semiconducteurs III-V pour les réseaux colorés." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2000. http://www.theses.fr/2000ECDL0002.

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Abstract:

Pour répondre à un besoin croissant de nouveaux composants performants, plus particulièrement ceux assurant les fonctions de multiplexage/démultiplexage en longueur d'onde pour les télécommunications optiques longue distance, nous avons conçu et réalisé des filtres hautement sélectifs et continûment accordables en longueur d'onde, de type Micro-Opto-Electro-Mécaniques (MOEMS), à base de matériaux semiconducteurs III-V de la filière InP. A partir des techniques classiques de fabrication de composants micro-optoélectroniques associées aux microtechnologies (micro-usinage de surface), nous avons mis au point les étapes de fabrication de filtres interferométriques de type Fabry-Pérot à base de microstructures III-V suspendues et déformables électrostatiquement. Les dispositifs démonstrateurs présentent des performances compatibles avec le cahier des charges en terme de sélectivité inférieure à 1 nm sur une gamme d'accordabilité de plus de 30 nm, et en terme de pertes intrinsèques inférieures à 3dB. L'étude et la maîtrise des contraintes technologiques ont permis de concevoir et de réaliser un nouveau démonstrateur intégrant le concept de stabilité optique du mode de microcavité associé à celui de stabilité mécanique des microstructures suspendues. Un nouveau jeu de masque a permis de mettre au point la fabrication collective de puces intégrables dans un module fibré permettant d'envisager de futurs développements industriels. En parallèle, nous avons étudié la faisabilité technologique de fabrication du composant d'extrémité constitué par le photodétecteur sélectif accordable monolithiquement intégré. Ce travail a permis de montrer que les microtechnologies appliquées aux composants optoélectroniques offrent des degrés de libertés supplémentaires ouvrant la voie à de nouvelles fonctions optiques intégrées.

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Calleau, Antoine. "Broadband circulaly polarized Fabry-Perot antennas for space applications." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1S092.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la conception de cavités de Fabry-Perot (FP) large bande, en polarisation circulaire. Une cavité compacte créée entre une surface haute impédance (SHI) et une surface sélective en fréquence (SSF) est alimentée par une source polarisée linéairement. La SHI ainsi que la SSF sont toutes deux tensorielles. Il est démontré qu'une telle cavité peut supporter un mode à ondes de fuite hybride, permettant la génération de la polarisation circulaire. La première partie de cette thèse est consacrée à la présentation d'un outil d'analyse numérique basé sur une utilisation des fonctions de Green spectrales. Une prédiction rapide et précise des performances en rayonnement est obtenue. La seconde partie présente dans un premier temps l'utilisation de cet outil pour la conception d'une antenne FP large bande rayonnant en polarisation circulaire. La fabrication d'un prototype permet de valider ces études. Dans un second temps une cavité alimentée par de multiples sources est étudiée. Des performances en dépointage sur un large secteur angulaire sont démontrées et une bonne qualité de polarisation sur une très large bande est réalisée. Un dernier prototype en bande Ka est en cours de fabrication. Les résultats de simulations démontrent le potentiel de la solution envisagée
New circularly polarized light emitter based on helicenic conjugated systems were synthesized and their optical and chiroptical properties were investigated. The first chapter is devoted to a bibliographic study describing the main properties of helicene, their synthetic access and the different types of applications of these molecules. The second chapter is dedicated to the preparation of new helicenic systems via the unprecedented association between achiral dye diketopyrrolopyrrole (DPP) and enantioenriched carbo[6]helicene. Excitonic coupling induced between DPPs pigments at the extremity of the helical center lead to red and nearinfrared circularly polarized luminescence. In the third chapter of this manuscript, we describe the synthesis, the optical and the chiroptical properties of a new family of helicene-naphthalimide helical chromophore. In particular, the effect of the solvent polarity on the chiral excited state will be discussed in detail via CPL characterization. The fourth chapter reports the evolution of the chiroptical responses of the helicene molecule with the spatial extension of the system and the variation of charge transfer character within these twisted systems. The functionalization of the carbo[6]helicene precursor with different electron donor and electron acceptor fragment is described. Photophysical, electrochemical and chiroptical properties is reported and analyzed

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Gachet, David. "Microscopie CARS (Coherent anti-Stokes Raman scattering). Génération du signal au voisinage d'interfaces et à l'intérieur d'une cavité Fabry-Perot." Aix-Marseille 3, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX30060.

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Abstract:

Le processus de diffusion "CARS" (Cohérent anti-Stokes Raman scattering) est une technique de spectroscopie qui donne accès à une information sur les modes vibrationnels intra-moléculaires de l'échantillon étudié. L'introduction de ce processus de diffusion en microscopie a été pour la première fois proposée en 1982. Elle a été par la suite mise en oeuvre dans une configuration colinéaire en 1999. La génération du signal en microscopie CARS a dès lors été étudiée sur des exemples simples. Dans ce mémoire de thèse, nous étendons l'analyse du signal en microscopie CARS en utilisant un formalisme purement vectoriel. En particulier, nous introduisons dans cette étude le coefficient de dépolarisation Raman du mode vibrationnel étudié et analysons son influence sur les diagrammes de rayonnement en champ lointain du signal CARS. Dans une seconde partie, nous nous intéressons à la génération du signal CARS au voisinage d'interfaces transverses et axiales. D'une part, nous présentons une méthode très simple pour obtenir des spectres CARS affranchis de tout fond non-résonant (c'est-à-dire similaires à des spectres Raman purs) au voisinage d'interfaces transverses, en utilisant une excitation conventionnelle. D'autre part, nous présentons une étude expérimentale et théorique de la modification du contraste d'une interface axiale en fonction du désaccord spectral des lasers d'excitation autour d'une résonance vibrationnelle. Ces effets sont intrinsèquement liés à la nature à la fois cohérente et résonante du processus de diffusion CARS. Enfin, dans le but de d'augmenter la sensibilité de la microscopie CARS, nous proposons de générer le signal CARS au voisinage d'une structure résonante. A cet effet, nous menons des étude théorique et expérimentale de la génération du signal CARS dans une cavité Fabry-Perot. Nous démontrons des effets intéressants pour des applications en microscopie CARS, qui incluent une exaltation du signal, une augmentation de sa directivité ainsi qu'une symétrisation des signaux générés en avant et en arrière de l'objet émetteur. Cette dernière étude illustre l'influence de l'environnement électromagnétique sur la génération de lumière
Coherent anti-Stokes Raman scattering ("CARS") is a spectroscopic technique that gives access to intra-molecular vibrational information. It was first proposed as a contrast mechanism in microscopy in 1982, and was implemented under a convenient colinear configuration in 1999. Since then, the signal generation in CARS microscopy has been studied in the litterature on some simple configurations. In this PhD dissertation, we extend the CARS signal generation study in isotropic media using a full-vectorial formalism. In particular, we introduce CARS signal dependency on the Raman depolarisation ratio and study theoretically its influence on far-field radiation patterns. In another part, we investigate the CARS signal generation in the vicinity of transverse and axial interfaces. On the one hand, a very simple method to obtain background free CARS spectra (i. E. Similar to pure Raman spectra) near transverse interfaces, with conventional excitation, is presented. One the other hand, we show theoretically and experimentally how the excitation detuning modifies the contrast of axial interfaces. These effects are tightly bound to the coherent and resonant nature of CARS. Finally, in order to enhance CARS microscopy sensitivity, we propose to generate the CARS signal near a resonant structure. In this purpose, we lead theoretical and experimental studies of CARS signal generation in a Fabry-Perot cavity. We show how this cavity enhances signal, increases its directivity and symetrise Fwd-CARS and Epi-CARS signals. Such effects are interesting for CARS microscopy. This last study illustrates the electromagnetic environment influence on light emission

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Russeil, Delphine. "Etude multispectrale des régions d'hydrogène ionisé dans notre galaxie." Aix-Marseille 1, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX11031.

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Abstract:

Cette these presente l'etude multilongueur d'onde des regions d'hydrogene ionise de notre galaxie appliquee a l'etude de sa structure a grande echelle. Determiner la structure spirale de notre galaxie necessite de determiner la distribution spatiale des complexes de formation stellaire, entites communement identifiees comme etant les traceurs de la structure spirale dans les autres galaxies. Les complexes de formation stellaire rassemblent les objets jeunes tels que les nuages moleculaires parentaux, les regions hii, les etoiles jeunes et l'emission ionisee diffuse. Nous avons donc delimite et repertorie ces complexes et determine leur vitesse et leur distance. Pour rassembler ces differents objets en complexes et determiner leur distance nous avons effectue une etude multilongueur d'onde (radio continuum, raies de recombinaison optique et radio, infrarouge, raie moleculaire co, contenu stellaire jeune ). L'association physique de ces objets n'est possible que par l'intermediaire de l'etude detaillee des vitesses radiales dans des zones etendues du ciel. En particulier, l'emission halpha du gaz ionise permet de faire le lien entre la vitesse des nuages moleculaires parentaux et la distance des etoiles excitatrices des regions hii associees. C'est dans ce cadre qu'un sondage halpha du plan galactique sud a ete mene. L'instrument, dote d'un interferometre de fabry-perot a balayage (veritable scanner 3d) permet d'avoir en chaque point du champ l'information cinematique. . . . . .

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Lemarquis, Frédéric. "Développement de méthodes analytiques de synthèse d'empilements de couches minces diélectriques. Recherche de systèmes achromatiques sans dispersion de phase destinés à l'interférométrie." Aix-Marseille 3, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX30018.

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Abstract:

La synthese de filtres interferentiels presentant des proprietes optiques imposees est un probleme difficile a apprehender, necessitant souvent le recours a des procedes numeriques d'optimisation. Ceux-ci ne sont cependant efficaces que si l'on dispose de bonnes solutions de depart. Dans ce travail, on s'interesse a la mise au point de telles solutions dans le cas delicat de traitements tres larges bandes (3-15 m) destines a un interferometre de michelson. On montre en particulier comment la notion de buffer layer peut etre mise a profit dans le cadre d'une methode generale de synthese permettant d'accroitre progressivement la complexite d'un multicouche afin d'en ameliorer les performances. On se preoccupe ensuite de l'influence des traitements, du point de vue de la phase, sur le fonctionnement de l'interferometre. A l'aide de considerations de symetrie, on montre comment on peut assurer un equilibre de phase entre les bras de l'interferometre. On etudie egalement le cas d'un interferometre de fabry-perot necessitant des miroirs sans dispersion de phase. Dans la derniere partie de ce travail, on presente les problemes de realisation de multicouches pour l'infrarouge et on donne quelques resultats experimentaux relatifs a un ensemble separateur pour un interferometre de michelson fonctionnant dans le domaine 3-5,5 m

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FANG, HAO. "Etudes et realisations de deux refractometres originaux ; applications a la mesure de l'indice de refraction de l'air et de sa masse volumique." Paris, CNAM, 1998. http://www.theses.fr/1998CNAM0320.

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Abstract:

L'objectif de cette these est d'etudier et de realiser un nouveau type de refractometre de grande exactitude permettant de mesurer l'indice de refraction de l'air et ses fluctuations ainsi que son application a la determination de la masse volumique de l'air. Nous avons concu et realise deux appareils originaux construits autour d'un double interferometre de type fabry perot et dont le principe de mesure est sensiblement different de celui des refractometres classiques existants. Contrairement aux autres instruments, nos refractometres sont bases sur l'utilisation des diodes laser accordables en frequence. L'indice de refraction de l'air est determine, en temps reel, par les mesures des battements de frequences optiques, avec une resolution a l'echelle des 10 - 1 0 et une incertitude de 10 - 8 en valeur relative. La version compacte a ete utilisee pour determiner des variations de la masse volumique de l'air en vue d'effectuer une correction de poussee d'air lors d'une comparaison de masses etalons. Nos mesures experimentales montrent que cette masse volumique peut etre mesuree a 10 - 5 pres en valeur relative.

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Brochu, Guillaume. "Lasers à fibre Fabry-Perot distribués multilongueurs d'onde : modélisation, fabrication et caractérisation." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27585/27585.pdf.

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MacKay, Philippe. "La turbulence dans les régions HII : application à la région centrale de la nébuleuse d'Orion." Master's thesis, Université Laval, 2013. http://hdl.handle.net/20.500.11794/24918.

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Abstract:

Ce travail présente une caractérisation de la turbulence dans la région du Trapèze de la nébuleuse d’Orion. Les raies observées sont Hα, [OIII] et le doublet du [SII], ce dernier permettant aussi d’obtenir la densité électronique. Le traitement de données d’interférométrie de Fabry-Pérot permet d’obtenir une carte des vitesses radiales dans le gaz pour chaque raie. Une technique d’homogénéisation présentée par Lagrois & Joncas (2011) utilisant un filtre de type Zurflueh a permis de mettre en évidence les fluctuations de vitesse provenant de la turbulence. L’analyse statistique des vitesses à l’aide des fonctions d’autocorrélation et de structure ont permis d’obtenir l’exposant de Kolmogorov γ pour chacun des ions. En Hα et en [OIII], l’exposant (~ 1/2) est typique d’une turbulence supersonique avec ondes de choc tandis qu’en [SII], l’exposant (~ 1/3) est typique d’une turbulence subsonique sans choc. De plus, l’étude de l’histogramme des fluctuations de vitesse a permis de localiser des zones où on retrouve de l’intermittence dans la turbulence.

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Bertin, Hervé. "Etude de matrices de filtres Fabry Pérot accordables en technologie MOEMS intégré 3D : Application à l’imagerie multispectrale." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112132/document.

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Abstract:

L’imagerie multispectrale permet d’améliorer la détection et la reconnaissance de cibles dans les applications de surveillance. Elle consiste à analyser des images de la même scène acquises simultanément dans plusieurs bandes spectrales grâce à un filtrage. Cette thèse étudie la possibilité de réaliser une matrice de 4 filtres Fabry Pérot (FP) intégrés 3D et ajustables par actionnement électrostatique dans le domaine visible-proche infrarouge. Les miroirs fixes des filtres FP sont des multicouches ZnS/YF₃ déposés sur un wafer de borosilicate, et les miroirs mobiles sont des membranes multicouches PECVD SiNH/SiOH encastrées sur une structure mobile très compacte micro-usinée dans un wafer en silicium. Les performances optiques des filtres FP ont été optimisées en prenant en compte la dissymétrie et le déphasage à la réflexion des miroirs. La structure mobile a été modélisée par éléments finis pour minimiser ses déformations lors de l’actionnement. Les étapes critiques des procédés de fabrication des miroirs mobiles en technologie Si ou SOI ont été mises au point : i) la fabrication et la libération par gravures profondes DRIE et XeF₂ des membranes multicouches avec une contrainte résiduelle ajustée par recuit et une réflectance voisine de 50% dans une large gamme spectrale, ii) le contrôle des vitesse de la gravure DRIE avec des motifs temporaires permettant la gravure simultanée de motifs de largeur et de profondeur variables, et iii) la délimitation de motifs sur surfaces fortement structurées à l’aide de pochoirs alignés mécaniquement ou de films secs photosensibles. Ces travaux ouvrent la voie vers une réalisation complète d’une matrice de filtres FP intégrés 3D
Multispectral imaging is used to improve target detection and identification in monitoring applications. It consists in analyzing images of the same scene simultaneously recorded in several spectral bands owing to a filtering. This thesis investigates the possibility to realize, an array of four 3D integrated Fabry-Perot (FP) filters that are tunable in the visible-near infrared range by electrostatic actuation. The fixed mirrors of the FP filters are ZnS/YF₃ multilayers deposited on a borosilicate wafer, and the movable mirrors are PECVD SiNH/SiOH multilayer membranes clamped in a very compact movable structure micromachined in a Si wafer. A 3rd glass wafer is used for filters packaging. Optical performances of the FP filters have been optimized by taking into account the asymmetry and the reflection phase shift of the mirrors and the mobile structure has been modeled by finite elements analysis notably to minimize its deformation during actuation. The critical steps of the movable mirrors fabrication process in Si or SOI technology have been developed : i) the fabrication and the release by DRIE and XeF₂ etching of 8 or 12 layers membranes with a residual stress tunable by annealing and a reflectance close to 50% in broad wavelength range (570-900nm), ii) the control with temporary patterns of the simultaneous deep etching of patterns with different widths and depths, and iv) various patterning techniques on highly structured surfaces based on shadow masks (with mechanical alignment) or laminated photosensitive dry films. These results open the way towards the full realization of an array of 3D integrated FP filters

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Allard, Martin. "Auto-pulsation d'un laser réalisé à partir d'un amplificateur à semi-conducteurs en cavité externe de type Fabry-Perot." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25731/25731.pdf.

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Fouquet, Nicolas. "Filtre spectral accordable par effet Faraday : étude, réalisation et caratérisation." Aix-Marseille 3, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX30056.

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Abstract:

Le principe d'un filtre spectral passe-bande, accordable par effet faraday, est developpe en vue d'une utilisation dans les reseaux de communications a fibres optiques. Ce dispositif met en uvre des phenomenes d'interferences a ondes multiples en lumiere polarisee. En particulier, il profite avantageusement des caracteristiques de la transmission d'une cavite resonnante presentant des proprietes de birefringence rectiligne et circulaire. Le principe du filtre etant acquis, la realisation d'un prototype est possible en utilisant un element qui repond aux exigences particulieres imposees a la cavite perot-fabry. Une recherche concernant les rotateurs faraday nous a permis d'orienter notre choix vers les grenats de fer dopes au bismuth. La structure du systeme est completee a l'aide de traitements optiques des surfaces par couches minces dielectriques. Enfin, la methode de caracterisation envisagee pour le prototype est le multiplexage de coherence. En effet, celle-ci est particulierement bien adaptee a cette etude et nous permet d'avoir acces a la position et a la largeur de la bande passante du filtre ainsi qu'au domaine spectral d'accord

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Liu, Quan. "Enhanced Emission of a Single Quantum Emitter Coupled to a Microcavity and a Nanocavity." Thesis, Troyes, 2021. http://www.theses.fr/2021TROY0029.

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Abstract:

Le développement de techniques basées sur une seule molécule au cours des dernières décennies a permis de sélectionner, de suivre et de mesurer directement une molécule individuelle. Dans cette thèse, la dynamique structurelle d'un seul émetteur quantique, servi par l'hypéricine, est caractérisée. En utilisant la microscopie à balayage confocale combinée à des modes laser polarisés radialement / azimutalement, une réorientation tridimensionnelle du moment dipolaire de transition d'une seule molécule est observée. Pour quantifier les propriétés temporelles de la tautomérie, la fonction d'autocorrélation des photons est utilisée pour extraire les fluctuations d'intensité. Les résultats montrent l'influence distincte de l'environnement local, comme la matrice PVA et l'effet de deutération. L'environnement photonique local d'une molécule est modifié par la microcavité / nanocavité. Un changement significatif du taux d'émission radiatif et des spectres de fluorescence est discuté. Il nous permet de mesurer le rendement quantique absolu en utilisant une microcavité accordable. Les résultats montrent la possibilité de contrôler la tautomérisation en modifiant l'environnement photonique. Par la suite, la dissociation moléculaire est discutée par des spectres Raman améliorés en surface à molécule unique bénéficiant de l'amélioration en champ proche de la nanocavité. Une stratégie d'optimisation expérimentale rapide vers une amélioration optimale de la fluorescence est décrite
The development of single molecule-based techniques in the last decades has enabled directly selecting, tracking, and measuring an individual molecule. In this thesis, the structural dynamics of a single quantum emitter, served by hypericin, is characterized. By using confocal scanning microscopy combined with radially/azimuthally polarized laser modes, three-dimensional reorientation of the transition dipole moment of a single molecule is observed. To quantify the temporal properties of the tautomerism, photon autocorrelation function is used to extract the intensity fluctuations. The results show the distinct influence of the local environment, such as PVA matrix and deuteration effect. The local photonic environment of a molecule is modified by the microcavity/nanocavity. A significant change of the radiative emission rate and of the fluorescence spectra is discussed. It allows us to measure the absolute quantum yield by using a tunable microcavity. The results show the possibility of controlling tautomerization by changing the photonic environment. Subsequently, molecular dissociation is discussed by single molecule surface-enhanced Raman spectra profiting from near field enhancement of nanocavity. A fast experimental optimization strategy towards optimal fluorescence enhancement is outlined

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Pullteap, Saroj. "Développement d'un interféromètre extrinsèque à double cavités de type Fabry-Perot : applications à la mesure de vibrations périodiques et non périodiques." Toulouse, INPT, 2008. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000706/.

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Abstract:

Le travail présenté dans cette thèse concerne le développement et la caractérisation d’un interféromètre extrinsèque à double cavités de type Fabry-Pérot (EFFPI) en vue de l'analyse de vibrations périodiques et non périodiques. Le système comprend une cavité virtuelle pseudo-duale obtenue par l'introduction d'une optique de polarisation dans le chemin optique de la cavité de mesure. Cette configuration permet d'obtenir deux signaux d'interférence en quadrature. Deux techniques de démodulation, comptage de frange de type passage à zéro modifiée et poursuite de phase, ont été développées pour démoduler les signaux interférométriques déplacement. Les résultats expérimentaux montrent le potentiel du capteur pour résoudre l'ambiguïté directionnelle du mouvement de la cible, doublant ainsi son résolution par rapport à un interféromètre classique
The work involved in this thesis principally concerns the development and characterization of a dual-cavity Extrinsic Fiber Fabry-Perot Interferometer (EFFPI), with the specific aims of analyzing both periodic and non-periodic vibrations. The device contains a “virtual” pseudo-dual-cavity which is generated due to the introduction of polarization-controlling optics into the optical path of the sensing cavity. This configuration enables two sets of quadrature phase-shifted interference signals to be obtained. Two demodulation techniques, modified zero-crossing fringe counting and phase-tracking, have been developed for demodulating the interference pair into displacement information. Experimental results show the potential of the fiber sensor in solving directional ambiguity of the target movement, analyzing non-periodic vibrations and doubling the resolution of the classical interferometer

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Manzanares, Martinez Jesús. "Modélisation de cristaux photoniques à base d'opales." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20067.

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Bibiano, Brito Davi. "Optimisation d'antennes et de circuits à l'aide des métamatériaux." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00749642.

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Abstract:

Les métamatériaux à indice de réfraction négative ont attiré énormément l'attention ces dernières années surtout à cause de leurs propriétés électromagnétiques uniques. Ces matériaux sont des structures artificielles qui présentent des caractéristiques n'étant pas disponibles en matériaux naturels. Récemment, le développement technologique avec de nouvelles techniques de fabrication offrent un grand nombre de nouvelles application et développement de nouveaux matériaux. Il est possible d'obtenir un métamatériau en combinant des structures artificielles périodiquement. Les propriétés uniques du Split Ring Resonator (SRR), les Surfaces à Haute Impédance (HIS), les Surface Sélective en Fréquence (FSS) sont étudiées ainsi que les métamatériaux composés. Il a été démontré avec succès l'utilisation pratique de ces structures dans les circuits et les antennes. Il a été confirmé expérimentalement que les métamatériaux pourrait améliorer la performance des structures considérées dans cette thèse, pour des fréquences où la bande interdite électromagnétique se produit.

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Garcia, Vergara Mauricio. "Impulsions électromagnétiques dans des milieux ultra-dispersifs nanostructurés : une approche théorique et numérique." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0301/document.

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Abstract:

L’étude de l’interaction entre une impulsion électromagnétique et un matériau dispersif est un vieux sujet qui remonte au moins au tournant du vingtième siècle avec Sommerfeld et Brillouin. Depuis lors, de nombreux scientifiques ont apporté leur contribution mais il reste un certain nombre de questions, y compris dans des domaines supposés complètement défrichés. Le but de cette thèse est d’aborder, de la manière la plus systématique qui soit, les problèmes les plus emblématiques du domaine de ce qu’il est convenu d’appeler “l’électrodynamique classique dans la matière”. Dans un premier temps, nous avons cherché à répondre à la question simple et fondamentale suivante: un certain nombre de points expérimentaux étant donnés trouver une procédure qui permette d'obtenir un modèle analytique pour la permittivité. Maintenant équipé d’un modèle phénoménologique pour la permittivité, on s’attache à déterminer les caractéristiques essentielles liées à la propagation d’une impulsion électromagnétique dans un milieu arbitrairement dispersif. Après quoi, nous changeons de dimension en nous attaquant aux problèmes tridimensionnels. Nous commençons par l’étude du champ électromagnétique diffusé par une particle chargée ponctuelle oscillant à une fréquence fixe donnée, et placée à côté d’un objet. La dernière partie est une partie plus pratique où l'on aborde des problèmes qui touchent à la technologie. Chercher les résonances de structures ouvertes n’est pas une mince affaire et met en scène des résonances dans le plan complexe. Ici on détermine à la main les QNM (Quasi-Normal Modes) d’une cavité Fabry-Pérot
The study of the interaction between electromagnetic pulses with dispersive and possible passive materials has a long tradition that can be traced, at least, to the works of Sommerfeld and Brillouin. As time has passed many scientist have contribute to a better understanding of this kind of phenomena. However some well established concepts need to be revisited and some questions remain open. The aim of this thesis is then, to tackle in a very systematic way, some of the most representative problems in this area that has been called “classical electrodynamics in matter”: I) We have developed a mathematical procedure that allows to find analytical models that in the frequency domain fulfils two fundamental physical properties: reality in time domain and causality. II) Our second task is to determine the velocity of an electromagnetic pulse that propagates in a highly dispersive medium. III) The problem of describing the electromagnetic field generated by an oscillating charge and itsinteraction with some dispersive 3D-object is also studied. The first part deals with the pure description of an EM field generated by arbitrary charge density $\rho$ and corresponding current density $j$. Second part is related to the interaction of this polyharmonic EM field and a dispersive object (a sphere). IV) Finding the resonant frequencies and consequently the resonant modes is a well known problem in physics, when the fields are not strictly confined and can leak to the whole universe we can say that we are dealing with Quasi Normal Modes (QNMs). In this thesis we give a brief and straightforward way of deriving the QNMs of a Fabry-Perot cavity

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Ali, Aboulela Gaber Noha. "Optofluidique : études expérimentales, théoriques et de modélisation." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1076/document.

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Abstract:

Ce travail porte sur l'étude de propriétés optiques des fluides à échelle micrométrique. A cet effet, nous avons conçu, réalisé et étudié différents types de micro-résonateurs optofluidiques, sous forme de laboratoires sur puce. Notre analyse est fondée sur la modélisation analytique et numérique, ainsi que sur des mesures expérimentales menées sur des micro-cavités optiques; nous utilisons l'une d'entre elles pour des applications de réfractométrie de fluides homogènes et de fluides complexes ainsi que pour la localisation par piégeage optique de microparticules solides. Nous nous sommes d'abord concentrés sur l'étude d'une nouvelle forme de micro-cavité Fabry-Pérot basée sur des miroirs courbes entre lesquels est inséré un tube capillaire permettant la circulation d'une solution liquide. Les résultats expérimentaux ont démontré la capacité de ce dispositif à être utilisé comme réfractomètre avec un seuil de détection de 1,9 × 10-4 RIU pour des liquides homogènes. De plus, pour un liquide contenant des particules solides, la capacité de contrôler la position des microparticules, par des effets de piégeage optique ou de liaison optique, a été démontrée avec succès. Dans un second temps, un résonateur optique est formé simplement à partir d'une goutte de liquide disposée sur une surface super-hydrophobe. La forme quasi-sphérique résultante est propice à des modes de galerie. Il est démontré que, jusqu'à des tailles de gouttelettes millimétriques, la technique de couplage en espace libre est toujours en mesure d'accéder à ces modes à très faible queue évanescente d'interaction, contrairement à ce qu'indiquait jusqu'ici la littérature. De tels résonateurs optofluidiques à gouttelette devraient trouver leur application notamment comme capteur d'environnement de l'air ambiant ou encore comme incubateur de micro-organismes vivants pouvant être suivis par voie optique
This work focuses on the study of optical properties of fluids at the micrometer scale. To this end, we designed, implemented and studied different types of optofluidic micro- resonators in the Lab-on-Chip format. Our analysis is based on analytical and numerical modeling, as well as experimental measurements conducted on optical microcavities; we use one of them for refractometry applications on homogeneous fluids and on complex fluids, as well as for the localization of solid microparticles by optical trapping. We first focused on the study of a new form of Fabry-Perot micro-cavity based on curved mirrors between which a capillary tube is inserted for injecting a fluidic solution. Experimental results demonstrated the ability of this device to be used as a refractometer with a detection limit of 1.9 × 10-4 RIU for homogeneous liquids. Furthermore, for liquid containing solid particles, the ability to control the microparticles position either by optical trapping or optical binding effects has been successfully demonstrated. In a second step, an optical resonator is simply formed from a liquid droplet placed on top of a superhydrophobe surface. The resulting quasi-spherical shape supports resonant whispering gallery modes. It is shown that, up to millimeter size droplets, the proposed technique of free-space coupling of light is still able to access these modes with very low evanescent tail interaction, contrary to what was indicated in the literature so far. Such optofluidic droplet resonators are expected to find their applications for environmental air quality monitoring, as well as for incubator of living micro-organisms that can be monitored optically

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Di, Pace Sibilla. "Vers l’observation du bruit quantique de la pression de radiation dans un interféromètre suspendu : l’expérience QuRaG." Thesis, Nice, 2014. http://www.theses.fr/2014NICE4108/document.

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Abstract:

L'existence des ondes gravitationnelles (OG) est l'une des prédictions les plus intéressantes de la théorie de la Relativité Générale d'Einstein. La découverte expérimentale des OG serait donc un test important de la théorie elle-même et permettra d'ouvrir une nouvelle fenêtre d'observation en particulier dans les régions de l'Univers inaccessible à l'observation électromagnétique. Les détecteurs interférométriques, comme Virgo, sont les dispositifs les plus prometteurs pour la détection d’OG. Actuellement, leur sensibilité n'est pas encore suffisante pour avoir un taux d'observation de quelques événements/an. Un intense programme expérimental pour l’améliorer est en cours. Particulièrement, les prochaines générations de détecteurs d'OG, aux basses fréquences, seront limitées par l'effet de la pression de radiation (PR) sur les miroirs suspendus. Ce phénomène, pas encore observé expérimentalement, est l'objet d'un champ de recherche très actif. Mon travail ici présenté vise à la construction d'un détecteur pour l'étude des effets quantiques de la PR dans les détecteurs d’OG: QuRaG. Il sera constitué d'un interféromètre de Michelson suspendu dont chaque bras sera une cavité Fabry-Pérot de très haute finesse, dans laquelle seulement le miroir de fond sera suspendu et sensible au bruit quantique de la PR. Durant ma thèse j'ai participé activement au R&D de tous les sous-systèmes de QuRaG. Par conséquent, le travail que j'ai fait porte sur divers aspects du projet dont les problématiques appartiennent à différents domaines de la physique. Mon travail présenté ici démontre que QuRaG sera réalisable et qu’il observera le bruit de la PR dans la bande de fréquences attendue
The existence of gravitational waves (GW) is one of the most interesting predictions of the theory of general relativity of Einstein. The experimental discovery of GW would be an important test of the theory itself. In addition, the detection of GW will open a new window of observation especially in those regions of the Universe inaccessible to electromagnetic observations. Interferometers, as Virgo are the most promising devices for the detection of GW. Currently, the sensitivity of these detectors is not yet sufficient to have a detection rate of few events/year. Therefore, an intense experimental program to improve the sensitivity is underway. Specifically, the sensitivity of the next generations of GW detectors, at low frequencies, will be limited by the effect of the radiation pressure (RP) on the suspended mirrors. This phenomenon not yet observed experimentally in the ground based GW detectors band, is currently the subject of a very active research field. My work presented here aims at building a detector for studying quantum effects of RP in GW detectors: the QuRaG experiment. It will consist of a suspended Michelson interferometer where each arm will be a high finesse Fabry-Pérot cavity, in which only the end mirror will be further suspended and then sensitive to the RP noise. During my PhD I have actively participated to the R&D of all QuRaG subsystems. Therefore, the work that I have done deals with various aspects of the project whose related problems belong to different domains of physics. My work described in this manuscript demonstrates that QuRaG is realizable and that it will be able to observe the RP noise in the expected frequency range

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Ratni, Badr Eddine. "Étude et conception d’antennes à base de métasurfaces destinées aux applications spatiales et aéronautiques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS327/document.

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Abstract:

Cette thèse a pour but de mettre en avant les récentes avancées dans le domaine des métasurfaces. Ces structures ont été utilisées dans le but d’améliorer les performances des antennes classiques ou de concevoir de nouveaux concepts d’antenne. Les travaux menés s’inscrivent dans le cadre d’une collaboration avec des partenaires industriels qui sont Airbus Safran Lunchers, Airbus Group Innovations et le CNES. La thèse est organisée en deux parties. La première partie est consacrée aux métasurfaces utilisées comme des surfaces partiellement réfléchissantes (SPR) pour concevoir des antennes à cavité Fabry-Perot. Un modèle analytique permettant de prédire le dépointage du faisceau d’antenne par une modulation de la phase sur la SPR a été développé. Ensuite, un nouveau concept de métasurface permettant de réaliser du dépointage de faisceau est proposé. Il consiste à appliquer un gradient de phase en faisant varier l’indice effectif le long du substrat diélectrique de la SPR. La deuxième partie de cette thèse est quant à elle consacrée à la conception d’une métasurface active permettant d’émuler plusieurs fonctions. Dans un premier temps, la métasurface est utilisée comme un réflecteur présentant une reconfigurabilité fréquentielle et angulaire. Ensuite cette métasurface est utilisée comme polariseur reconfigurable où une polarisation linéaire de l'onde incidente est convertie en polarisation circulaire. Enfin, la dernière étude concerne l’utilisation de la métasurface active pour la réalisation d’une antenne à réflecteur cylindro-parabolique et à réflecteur dièdre reconfigurables
This thesis aims at highlighting recent advances in the field of metasurfaces. These structures have been used to improve the performances of conventional antennas or to design new antenna concepts. The work has been carried in the framework of a collaboration with industrial partners, namely Airbus Safran Launchers, Airbus Group Innovations and CNES. The manuscript is organized into two parts. The first part is devoted to metasurfaces used as partially reflecting surfaces (PRS) to design Fabry-Perot cavity antennas. In this part, an analytical model allowing to predict the beam steering angle by a phase modulation along the PRS is developed. Then, a new concept of metasurface allowing to steer the main antenna beam is proposed. It consists in applying a phase gradient by varying the effective index of the substrate that constitutes the PRS. The second part of this thesis is devoted to the design of an active metasurface that allows emulating different functionalities. First, the metasurface is utilized as a reflector with frequency and steering reconfigurability characteristics. Then, this metasurface is used as a reconfigurable polarizer where linearly polarized incident waves are converted into circularly polarized ones. Finally, the last study concerns the use of the active metasurface for the design of reconfigurablecylindro-parabolic and corner reflector antennas

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Xu, Suan. "Conception et réalisation d'un interféromètre polarimétrique : application à la nanométrologie dimensionnelle." Phd thesis, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00830893.

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Abstract:

Pour répondre à une demande croissante des nanotechnologies, et plus particulièrement en nanométrologie dimensionnelle, une méthode originale de mesure et de contrôle de position à l'échelle sub-nanométrique a été développée et mise en œuvre. Cette méthode est basée sur un interféromètre de Michelson combiné à un polarimètre et une électronique de contrôle. Le déplacement du miroir mobile est relié à l'état de polarisation en sortie de l'interféromètre. Une fois l'expérience mise en œuvre, nous avons réalisé des déplacements avec des pas de positions nanométriques. La répétabilité obtenue est sub-nanométrique sur des déplacements allers-retours pour des courses micrométriques. L'étude de l'influence de l'état de polarisation à la sortie de l'interféromètre sur la mesure et le contrôle de la position a été menée. Les autres sources d'erreurs classiques ont également été étudiées pour établir un bilan d'erreur complet. Dans un environnement contrôlé, la méthode développée pourrait s'appliquer à des déplacements de courses millimétriques, conduisant à de très nombreuses applications en nanotechnologie.

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Mejía, Morales Julián. "Dispositif interférométrique pour la cytométrie : optomécanique en acousto-fluidique." Thesis, Université Côte d'Azur, 2021. http://www.theses.fr/2021COAZ4000.

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Abstract:

Au cours des dernières années, une demande croissante d’analyse cellulaire sans étiquette est apparue. Cette demande répond au besoin d’analyse cellulaire dans ses étapes de développement et, peut-être plus important encore, d’étudier l’état physiologique des cellules d’une manière plus simple que d’utiliser des analyses basées sur la fluorescence. Les propriétés mécaniques et optiques des cellules deviennent de puissants biomarqueurs pour discriminer les cellules. La déformation cellulaire induite par la pressionacoustique est mesurée avec le Dispositif Interférométrique Acoustofluidique, développé dans cette thèse, et permet d’étudier la déformabilité cellulaire d’une manière similaire à ce qui est fait pour l’analyse du module d’Young. La déformabilité est un biomarqueur intégral qui résume l’expression du gène cellulaire, tandis que l’indice de réfraction cellulaire est lié à la densité des protéines dans le cytosquelette. Le dispositif interférométrique acoustofluidique, développé pour la mesure des propriétés optomécaniques des cellules sur une base cytométrique, est décrit et caractérisé en détail dans cette thèse. L’appareil permet d’évaluer la taille, la déformabilité et l’indice de réfraction (ou une combinaison de ceux-ci) de cellules non adhérentes au moyen d’un résonateur Fabry-Perot de faible finesse et d’une manipulation acoustique. Lorsqu’une cellule focalisée par le champ acoustique (ou une autre particule de micro-taille) croise l’axe de la cavité Fabry-Perot, elle perturbe le motif de franges du résonateur, décrites par la fonction de transmission d’Airy. Une telle perturbation peut être caractérisée et analysée au moyen des paramètres ρ (rayons des franges d’interférence circulaires), pleine largeur à mi-maximum de la frange individuelle et distance entre les franges (intervalle spectrale libre). L’analyse de la perturbation permet d’évaluer les propriétés optomécaniques de la cellule. La mesure de la déformabilité des algues et descellules de levure a été réalisée pour tester les performances de l’instrument et comparée à la perturbation équivalente introduite par les billes de microgel et par des sphères de polystyrène comme témoins. L’expérience est basée sur l’analyse des images de perturbation des franges induites par les cellules. Lesimages sont acquises dans deux conditions différentes; 1) focalisation acoustique et 2) déformation induite acoustiquement. 180 profils d’intensité indépendants sont récupérés et analysés pour chaque image, permettant une analyse statistique des paramètres: distance focale cellulaire et Finesse du résonateur perturbé. Les résultats montrent un changement dans les propriétés optomécaniques des algues, de la levure et du microgel tandis que l’échantillon de polystyrène reste pratiquement inchangé, comme prévu, car le polystyrène est beaucoup plus rigide qu’une cellule et ne peut pas être déformé par le champ de pression de l’instrument. Ces résultats montrent que la technique acoustofluidique présentée ici est utile pour détecter et mesurer différentes propriétés optomécaniques qui, potentiellement, peuvent être utilisées comme biomarqueurs sans étiquette dans le diagnostic clinique
In the past years a growing demand for label-free cell analysis has emerged. This demand answers the need for cell analysis in its developing stages and, perhaps more importantly, to study cell physiological state in a simpler way than using fluorescence-based analyses. Mechanical and optical properties of cells are emerging as powerful biomarkers to discriminate cells. The cell deformation induced by acoustic pressure is measured with the Acoustofluidic Interferometric Device, developed in this Thesis, and allows for studying the cells deformability in a way similar to what is done for the analysis of the Young modulus. Deformability is an integral biomarker that summarizes cell gene expression, while the cell refractive index is related to the density of proteins in the cytoskeleton. The Acoustofluidic Interferometric Device, developed for the measurement of optomechanical cell properties on a cytometric basis, is detailed described and characterized in this thesis. The device enables the assessment of size, deformability and refractive index (or a combination of them) of non-adherent cells by means of a low finesse Fabry Perot resonator and acoustic manipulation.When an acoustically focussed cell (or another micro-sized particle) crosses the axis of the Fabry-Perot cavity it will perturb the resonator’s fringe pattern governed by the Airy’s transmission function. Such perturbation can be characterized and analyzed by means of the parameters ρ (radii of the circular interference fringes), Full Width at Half Maximum of the individual fringe and by the distance between fringes (Free Spectral Range). The analysis of the perturbation enables the assessment of the cell’s optomechanical properties. Measurement of the deformability of Algae and Yeast cells has been carried out to test the instrument’s performance and compared to the equivalent perturbation introduced by Microgel beads and Polystyrene spheres as controls. The experiment is based on the cell-induced fringe pattern perturbation images analysis. Images are acquired under two different conditions; 1) acoustic focussing and 2) acoustically induced deformation. 180 independent intensity profiles are retrieved and analyzed for each image, allowing for statistical analysis of the parameters: cell focal length and perturbed resonator Finesse. The results show a change in the optomechanical properties of the Algae, Yeast and Microgel while the Polystyrene sample remains virtually unchanged, as expected since Polystyrene is much stiffer than a cell and cannot be deformed by the pressure field of the instrument. These results show that the acoustofluidic technique presented here is useful to detect and measure different optomechanical properties which, potentially, can be used as label free biomarkers in clinical diagnosis

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Michel, Sébastien. "Vers une détermination optique directe des coefficients opto-mécaniques et thermo-optiques des couches minces optiques." Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00330005.

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Abstract:

Le comportement d'un empilement multicouche interférentiel soumis à une sollicitation extérieure, de type thermique ou mécanique, est devenu un point critique, au regard des exigences de stabilité de plus en plus sévères exprimées aujourd'hui sur les performances des empilements. Afin de prédire de manière rigoureuse et précise l'évolution de ces performances optiques sous sollicitation, quelle que soit la formule de l'empilement, il est nécessaire de connaître les variations de l'indice de réfraction n et de l'épaisseur e de chaque couche, de chaque matériau, de l'empilement. Cela implique la connaissance des paramètres permettant de décrire ces variations, à savoir le coefficient d'expansion thermique a, le coefficient de Poisson n, le coefficient de dépendance de l'indice de réfraction avec la température b, et enfin les coefficients élasto-optiques p11 et p12. Cependant, si l'effet global d'une sollicitation est mesurable sur un empilement complet, ces coefficients sont quasi inconnus au niveau d'une couche mince individuelle tant le même effet devient faible sur une couche de quelques centaines de nanomètres d'épaisseur. Pour mesurer ces paramètres à ce niveau élémentaire, nous présentons une méthode optique basée sur l'utilisation d'un interféromètre de Fabry-Perot comportant une couche du matériau à caractériser, soumis à un échelon de température. L'étude se scinde selon deux axes. Le premier, purement optique, s'intéresse particulièrement au principe de la mesure et à la stabilité de la méthode face aux erreurs et aux bruits de mesures. Le second, purement mécanique, montre comment s'affranchir des inévitables déformations mécaniques des lames de l'interféromètre soumis à la sollicitation thermique, ce qui est indispensable pour parvenir à la mesure des coefficients recherchés. La réunion de ces deux axes a permis de finaliser la méthode de mesure et de concevoir puis réaliser un banc expérimental ayant une résolution en longueur d'onde inférieure au picomètre, dédié à l'extraction de ces paramètres avec la précision requise. Nous en présentons les premiers résultats expérimentaux dédiés à montrer la faisabilité de la mesure.

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Dupont, Fabien. "Caractérisation d'impulsions courtes par filtrage spectral à l'aide de réseaux de BRAGG superposés." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23621/23621.pdf.

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Casanueva, Diaz Julia. "Control of the gravitational wave interferometric detector Advanced Virgo." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS209/document.

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Abstract:

La première détection d'une Onde Gravitationnelle (OG) a été faite le 14 Septembre 2015 par la collaboration LIGO-Virgo avec les deux détecteurs de LIGO. Elle a été émise par la fusion de deux Trous Noirs, fournissant ainsi la première preuve directe de l’existence des Trous Noirs. Advanced Virgo est la version améliorée de l’interféromètre Virgo et il va rejoindre les détecteurs LIGO dans les mois qui suivent. Le passage d'une OG induit un changement différentiel de la distance entre masses-test (uniquement sensibles à la force gravitationnelle). Cette variation de distance est proportionnelle à l'amplitude de l'OG, néanmoins le déplacement le plus grand qui peut être observé depuis la Terre est de l'ordre de 10⁻¹⁹ m/sqrt(Hz) en terme de densité spectrale. C'est pour cela que l’interféromètre de Michelson est l'instrument idéal pour détecter cet effet différentiel. Les détecteurs d’OG utilisent des miroirs suspendus, qui se comportent comme masses-test. Le passage d'une OG va produire un changement dans la distance entre les miroirs qui va modifier la condition d’interférence et donc une variation de puissance lumineuse mesurée par la photodiode de détection. Cependant, un Michelson simple n'est pas assez sensible et des améliorations ont été ajoutées. La première génération de détecteurs a ajouté des cavités Fabry-Pérot dans les bras pour augmenter le chemin optique. De plus un nouveau miroir a été ajouté pour recirculer la lumière réfléchie vers le laser et augmenter la puissance effective, en créant une nouvelle cavité connue comme Power Recycling Cavity (PRC). Son effet est d’autant plus important que le Michelson est en fait optimalement réglé sur une frange noire. Tous les miroirs du détecteur ressentent le bruit sismique et les longueurs des cavités, entre autres, changent en permanence. Il est donc nécessaire de contrôler activement la position longitudinale et angulaire des cavités pour les maintenir en résonance. Pendant ma thèse j'ai étudié le contrôle de Advanced Virgo d’abord en simulation puis pendant le commissioning lui-même. D'abord j'ai simulé la stratégie de contrôle utilisée dans Virgo avec des simulations modales. L'objectif était de vérifier si la même stratégie pouvait être appliquée à Advanced Virgo ou s'il fallait l'adapter. Avec Advanced Virgo les cavités Fabry-Pérot ont une finesse plus grande ce qui entraîne de nouveaux effets dynamiques et qui demande une stratégie de contrôle spéciale, stratégie que j'ai modifiée pour l'adapter aux besoins du commissioning. Concernant la PRC, j’ai étudié l'impact de sa stabilité dans le fonctionnement de l’interféromètre. Comme elle est très proche de la région d’instabilité, l’onde lumineuse être très sensible à l'alignement et a l'adaptation du faisceau à la cavité. J’ai vérifié avec les simulations son impact sur les contrôles longitudinaux, qui peuvent devenir instables, et une solution a été validée. Ensuite j'ai utilisé cette information pour le commissioning d'Advanced Virgo. Dans cette thèse les détails du commissioning des contrôles longitudinal et angulaire de l’interféromètre sont présentés. La stabilisation en fréquence est aussi présentée, puisqu'elle joue un rôle très important dans le contrôle de l’interféromètre car étant le bruit dominant
The first detection of a Gravitational Wave (GW) was done on September 14 th of 2015 by the LIGO-Virgo collaboration with the two LIGO detectors. It was emitted by the merger of a Binary Black Hole, providing the first direct proof of the existence of Black Holes. Advanced Virgo is the upgraded version of the Virgo interferometer and it will join the LIGO detectors in the next months. The passage of a GW on Earth induces a change on the distance between test masses (experiencing only the gravitational interaction) in a differential way. This distance variation is proportional to the amplitude of the GW however the largest displacement observable on Earth will be of the order of 10⁻¹⁹ m/sqrt(Hz). Taking this in account, a Michelson interferometer is the ideal instrument to detect this differential effect. GWs detectors will use suspended mirrors to behave as test masses. The passage of a GW will cause a change on the distance between the mirrors that will spoil the interference condition, allowing some light to leak to the detection photodiode. However, a simple Michelson interferometer does not provide enough sensitivity. For this reason the first generation of detectors added Fabry-Perot cavities in the arms, in order to increase the optical path. A second change was the addition of an extra mirror in order to recycle the light that comes back towards the laser, to increase the effective power, creating a new cavity also known as Power Recycling Cavity (PRC). Its effect is more important when the Michelson is tuned in an optimal way in a dark fringe. All the mirrors of the detector are affected by the seismic noise and so their distance is continuously changing. It is necessary to control the longitudinal and angular position of the cavities in order to keep them at resonance. During my thesis I have studied the control of Advanced Virgo using simulation and during the commissioning itself. First of all I have simulated the control strategy used in Virgo using modal simulations. The aim was to check if the same strategy could be applied to Advanced Virgo or if it needs adaptation. In Advanced Virgo the Fabry-Perot cavities have a higher finesse, which arises new dynamical problems and requires a special control strategy that I have modified to match the commissioning needs. Regarding the PRC, we have studied the impact of its stability on the performance of the interferometer. As it is very close from the instability region, the electrical field inside will be very sensitive to alignment and matching of the laser beam. We have checked using simulations its impact on the longitudinal controls, which can become unstable, and a solution has been validated. Then I have used this information during the commissioning of the Advanced Virgo detector. In this thesis the details of the commissioning of the longitudinal and angular control of the interferometer will be presented. It includes the frequency stabilization, which has a key role in the control of the interferometer, since it is the dominant noise

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Boniface, Claude. "Modélisation et diagnostics d'un propulseur à effet Hall pour satellites : configuration magnétique et nouveaux concepts." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30016.

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Abstract:

Le Propulseur à Effet Hall est un moteur sans grille, dans lequel un champ magnétique radial confine les électrons d'un plasma formé entre deux cylindres coaxiaux diélectriques. La chute de la conductivité électronique qui en résulte permet l'établissement d'un champ électrique axial pour extraire les ions. La relativement faible poussée (100 mN) et la forte impulsion spécifique (vitesse des ions éjectés de 20 km/s) rendent le propulseur bien adapté aux tâches de maintien sur orbite des satellites ou de petits transferts d'orbite. L'étude porte sur la modélisation des phénomènes physiques dans le propulseur associée à une étude expérimentale, plus limitée, et destinée à valider ou compléter les modèles. La modélisation est basée sur une description des phénomènes de transport des particules (électrons, ions, neutres) en champs électrique et magnétique croisés. Un modèle développé au CPAT a été complété et utilisé pour chercher les conditions optimales de fonctionnement, en particulier l'étude de la configuration magnétique des moteurs à Effet Hall existants. De plus, nous avons développé un modèle pour étudier de nouveaux concepts de moteurs à Effet Hall, en particulier un moteur à Effet Hall à Double Etage, dans lequel on cherche à contrôler séparément la génération du plasma et l'accélération des ions. La partie expérimentale a consisté à utiliser des techniques de diagnostics plasma (interférométrie de Fabry-Pérot) permettant de mesurer la distribution du champ électrique dans le système, résultant de la présence du plasma et des tensions appliquées aux électrodes. Les mesures ont été effectuées sur le moyen d'essai PIVOINE installé à Orléans. La confrontation systématique des résultats expérimentaux et de simulation a permis de mieux définir les possibilités et les limites du modèle et d'en améliorer ses capacités prédictives
Hall Effect Thrusters (HETs) are gridless ion engines where a magnetic field barrier is used to impede the electron motion toward the anode and generate a large electric field that provides collisionless ion acceleration. The thrust is about 100 mN and the specific impulse of HETs is in the range 1600-2000 s (i. E. The velocity of ejected xenon ions is on the order of 16-20 km/s). The thrust and the specific impulse of standard Single Stage HETs are well adapted to the missions of orbit correction and station keeping. The goal here is to model the physical phenomena occurring in such a thruster, and, in correlation with experimental studies, to validate and/or improve the assumptions of the model. The model describes the transport of the electrons, ions, and neutrals in crossed electric and magnetic fields. The model developed at CPAT was extended and used to identify conditions for optimal operation of the thruster, with particular attention to the influence of the magnetic field distribution on the thruster operation. In addition, we developed a model to study new thuster concepts such as a Double Stage Hall Effect Thruster, where ionization and acceleration are accomplished in two stages. The experimental study involved using specific plasma diagnostics (Fabry-Perot Interferometry) in order to measure the electric field distribution in the thruster. Measurements were made at the PIVOINE test facility in Orléans. Systematic comparisons between experimental results and simulations allowed us to define more clearly the limits of the model and to improve its predictive ability

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Dissertations / Theses on the topic 'Interféromètres de Fabry-Pérot'

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