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Dissertations / Theses on the topic 'Propagation guidée'
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Bonneau, Lénaïc. "Propagation guidée dans les milieux granulaires." Paris 7, 2009. http://www.theses.fr/2009PA077015.
Full textAbstract:
Dans un milieu granulaire, la géométrie du contact entre grains induit une dépendance en pression non-linéaire des modules élastiques. Dans un milieu granulaire sous gravité avec une surface libre, la pression augmente avec profondeur. Il en résulte que seules des ondes de surface peuvent se propager. Nous montrons théoriquement que ce système est un guide d'onde à gradient d'indice dans lequel se propagent des ondes transverses et sagittales. Elles se décomposent selon une série discrète mais infinie de modes dont nous avons calculé la relation de dispersion. Leur vitesse augmente faiblement avec leur indice comme n ¹/⁶ et rend difficiles l'interprétation des mesures. En profondeur finie, un guide d'onde géométrique se superpose au précédent. Les modes modifiés présentent une fréquence de coupure. Expérimentalement, l'émission de paquets d'ondes gaussiens dans un canal (guide d'onde géométrique) a permis d'isoler le mode de surface fondamental et de tracer sa relation dispersion. L'exposant de sa loi d'échelle valide le point de vue du de la théorie de champ moyen et contredit l'hypothèse d'une situation isostatique au voisinage de la surface libre. Cependant, le module de cisaillement est anormalement faible. Un écoulement granulaire gravitaire entraîné dans un silo lisse génère une émission sonore spontanée. Nous montrons expérimentalement et théoriquement qu'elle résulte d'une instabilitée convective pour laquelle la friction amplifie et sélectionne la fréquence. Son développement aboutit à la formation d'ondes de choc. Nous pensons que cette instabilité pourrait expliquer le chant des dunes ou le déclenchement dynamique des séismes<br>In granular media, owing to the inter-grain contact geometry, the elastic moduli show a non-linear pressure dependence. In a granular medium under gravity with a free surface, the pressure increases with the depth. As a result, only surface waves can propagate. We show theoreticaly that this System is an index gradient waveguide. In which sagittal and transverse waves propagate. They split in discrete and infinite series of modes fo which we have calculated the dispersion relations. Their celerity increases weakly with their index as n ¹/⁶ ,making difficult the interpretation of measurements. For finite depth, a geometrical waveguide is superimposed to the lastThe altered modes show a cut-off frequency. Experimentally, emitting gaussian wavepackets in a channel (geometrical waveguide) allowed to isolate the fondamental surface mode and to plot its dispersion relation. The exponent of its scaling law validates the meanfield standpoint and refute the hypothesis of an isostatic situation in the vicinity of the free surface. However, the shear modulus is abnormally weak. A gravity driven granular flow in smooth silo generates a spontaneous sound emission. We show experiementally and theoretically that it results from a convective instability for which the friction lead to amplification and frequency selection. Its growth leads to shockwaves. We think that this instability could explain dune's booming or dynamic earthquake triggering
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Gros, Esther. "Propagation optique guidée dans les cristaux liquides ferroélectriques - fonctions optiques pour les télécommunications." Paris, ENST, 1999. http://www.theses.fr/1999ENST0034.
Full textAbstract:
Les cristaux liquides en mésophases smectiques chirales confinées présentent des propriétés extrêmement intéressantes pour la réalisation de modulateurs de lumière rapides utilises pour le traitement optique de l'information, et les telecommunications optiques, etc. Le cristal liquide, constitue de molécules organiques assemblées en couches, est un matériau fortement anisotrope. Ce dernier, confine entre deux substrats conducteurs, voit l'orientation de son axe optique modifie par la simple application d'un champ électrique. Ces matériaux sont traditionnellement utilises pour travailler en configuration spatiale (modulation spatiale de lumière). Cependant, le cristal liquide confine peut également servir de guide optique, le confinement de la lumière étant assure par l'indice plus élevé du cristal liquide vis à vis du substrat. D'autre part, la modification d'indice (n 0. 1 0. 2) lors de la rotation de l'axe optique permet l'implantation de certaines fonctions optiques, telles que la modification de la longueur de couplage entre deux guides, la création de guides induits par un champ électrique, la création d'optiques planaires diffractives ou réfractives, etc. Ce dernier type d'approche est le plus intéressant car il conduit à des fonctions optiques très intègres, robustes et réalisables à bas cout. Durant cette thèse un modèle théorique du comportement des guides anisotropes a été établi et une approche technologique innovante a été développée pour fabriquer ces guides. La principale application envisagée est la commutation nn et 1n pour les systèmes de telecommunications optiques.
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Yaacoubi, Slah. "Modélisation de la propagation ultrasonore guidée en vue de CND des câbles de précontrainte." Ecole Centrale de Nantes, 2009. http://www.theses.fr/2009ECDN0003.
Full text
4
Cleva, Frédéric. "Etude théorique et expérimentale des pertes à la propagation guidée dans les empilements de couches minces." Aix-Marseille 3, 1992. http://www.theses.fr/1992AIX30003.
Full textAbstract:
Nous etudions les pertes a la propagation guidee dans les empilements de couches minces. La mesure du coefficient d'attenuation pour chacun des modes supportes par le guide s'effectue a l'aide d'un dispositif experimental faisant appel aux techniques de la photothermie. On montre que les phenomenes d'absorption ne suffisent pas pour expliquer les variations considerables des coefficients mesures d'un mode a l'autre. Pour aller plus loin dans notre analyse, nous developpons une theorie nous permettant de decrire les pertes par diffusion de surface dans un guide d'onde rugueux multicouche. Ce modele applique a l'experience nous permet ainsi de separer les effets de surface et de volume lies aux coefficients d'extinction des materiaux et aux rugosites des interfaces. Nos conclusions sont confirmees par des experiences complementaires obtenues, entre autres, a l'aide d'un diffusometre
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Menguy, Ludovic. "Propagation acoustique non linéaire dans les guides monodimensionnels." Phd thesis, Université du Maine, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00608755.
Full textAbstract:
Le vent acoustique et la déformation de l'onde sont deux phénomènes connus relevant de l'acoustique non linéaire. L'objet de ce travail est de les étudier dans le cadre de la propagation faiblement non linéaire en guides d'ondes monodimensionnels. A niveau sonore élevé, la non-linéarité des équations de base de l'acoustique a pour conséquence l'apparition d'une composante continue, se traduisant par la présence d'un écoulement moyen : le vent acoustique. Une analyse dimensionnelle met en évidence le rôle de l'inertie du fluide, particulièrement marqué en guides : les lignes de courant ne peuvent être correctement décrites qu'en prenant en compte cette inertie. Des équations non linéaires de l'écoulement sont obtenues, et des solutions sont décrites, permettant d'observer une distorsion des lignes de courant dépendant d'un nombre de Reynolds approprié. Cet écoulement reste néanmoins lent, et ne perturbe pas à son tour le signal acoustique. Les termes non linéaires des équations de l'acoustique sont par ailleurs à l'origine d'une déformation progressive de la forme du signal, qui, bien que négligeable localement, se cumule au cours de la propagation et peut aboutir à la formation d'ondes de choc. Cette déformation, décrite par des équations de Burgers généralisées est le résultat de la compétition entre les effets non linéaires et les pertes visco-thermiques. La résolution présentée est basée sur une méthode de rééquilibrage harmonique, applicable également pour une source périodique non sinusoïdale et pour une terminaison quelconque. Le modèle est ensuite adapté de manière à prendre en compte la présence d'un écoulement moyen, puis ces travaux sont généralisés au cas du pavillon. Les résultats des modèles sont confrontés à l'expérience dans les différentes configurations citées précédemment.
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Ciret, Charles. "Structure de guides d'onde photo-induits et analogies quantiques." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0106/document.
Full textAbstract:
La propagation de lumière dans un réseau de guides s'effectue par couplages successifs et diffère ainsi fortement de la propagation en milieu libre. De plus, il existe, entre le formalisme du couplage optique décrivant cette propagation, de grandes similarités avec l'équation de Schrödinger. Nous utilisons ces similarités pour réaliser, dans des structures optiques composées de guides d'ondes, des analogies à des phénomènes quantiques. Les guides d'ondes sont analogues à des niveaux discrets d'énergie tandis que les constantes de couplage entre les guides sont analogues aux fréquences de Rabi des pulses laser couplant ces niveaux d'énergie. Pour la démonstration de ces analogies riches d'enseignement et potentiellement attractives pour des applications, il est intéressant de pouvoir disposer de structures optiques polyvalentes pouvant être reconfigurées. Notre approche est basée sur la réalisation de ces structures par la technique d'illumination latérale développée au laboratoire. Contrairement à la majorité des techniques d'inscriptions classiques (CVD, échange d'ions, inscription par laser femtoseconde, etc.) qui conduisent à des structures fixes et très difficilement modifiables, cette technique donne des structures reconfigurables. Elle consiste en l'éclairement contrôlé d'un cristal photoréfractif soumis à un champ électrique, permettant d'inscrire des guides grâce à la photo-conductivité du matériau et à l'effet Pockels. Dès lors, nous montrons qu'il est possible de réaliser au sein du même cristal, différentes structures de réseaux de guides, de design, périodicités et contrastes d'indice différents. Nous mettons ensuite à profit ces différents résultats pour la démonstration d'analogies à des effets quantiques. En premier lieu nous démontrons un transfert adiabatique de lumière similaire au phénomène de STIRAP ("STImulated Raman Adiabatic Passage"). La lumière, couplée à l'entrée dans un guide, est transférée à un guide de sortie éloigné, à travers plusieurs guides intermédiaires (jusqu'à neuf) si les constantes de couplage sont modulées longitudinalement dans un ordre dit "contre-intuitif". Nous utilisons ensuite ce transfert adiabatique de lumière pour la réalisation d'un diviseur de faisceau multi-ports, dont les ratios d'intensité dans les ports de sorties sont déterminés par le rapport des constantes de couplage de la structure. Nous démontrons également que ce diviseur de faisceau est très robuste et très largement achromatique sur plus de 200 nm. Puis, nous réalisons une analogie au phénomène d'EIT ("Electromagnetically Induced Transparency") dans une structure optique composée de trois guides. La présence d'un troisième guide très proche du deuxième empêche tout transfert de lumière depuis le premier guide qui devient alors "transparent". Enfin, en créant un désaccord dans les constantes de propagation longitudinale des trois guides, le transfert de lumière peut être réactivé pour deux valeurs particulières du désaccord, similairement à l'effet quantique Autler-Townes<br>The propagation of light in an array of waveguides differs strongly from the one in free space. In coupled waveguides, light propagation can be described using a coupled wave theory leading to an equation similar to the Schrödinger equation. We use this similarity in order to study optical-quantum analogies in waveguides array. Waveguides are analogous to discrete energy levels whereas coupling constants between the waveguides are similar to the Rabi frequencies of pulses that couple these levels. In order to demonstrate these analogies, versatile structures are highly desirable. However, all conventional techniques of waveguide inscription (CVD, ion/proton exchange or photo-inscription using femtosecond laser) provide static and non reconfigurable structures. Our approach is based on a proper lateral illumination of a biased photorefractive crystal. The photo-induction of the structure is possible thanks to the crystal photo-conductivity and the Pockels effect. Thus, we show that, using our approach, different versatile structures can be realized in the same sample. We use these structures in order to demonstrate different quantum optical analogies. Firstly, we investigate an optical analogy to the STIRAP effect (STImulated Raman Adiabatic Passage). The light, initially injected into the first waveguide, is transferred to the last waveguide through an array composed of up to nine waveguides. This transfer is achieved only if the longitudinally modulated coupling constants are arranged in a counter-intuitive order. Moreover, we use this analogy to demonstrate theoretically and experimentally an achromatic beam splitter where the intensity ratio in the output ports depends only on the ratio of the coupling constants. We also realize an analogy to the EIT effect (Electromagnetically Induced Transparency) in an optical structure composed of three coupled waveguides. If the third waveguide is placed very close to the second one, light transfer from the first becomes "transparent". Finally, we demonstrate that by detuning the propagation constant of the first waveguide, the light transfer can be re-activated for two particular values of the detuning in analogy to the Autler-Townes effect
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Kessentini, Ahmed. "Approche numérique pour le calcul de la matrice de diffusion acoustique : application pour les cas convectifs et non convectifs." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEC019/document.
Full textAbstract:
La propagation acoustique guidée est étudiée dans ce travail. La propagation des ondes acoustiques dans une direction principale est privilégiée. La méthode des éléments finis ondulatoires est donc exploitée pour extraire les nombres d'ondes. Les déformées des différents modes de conduit rigide sont aussi obtenues. Pour des conduits avec des discontinuités d'impédance, la matrice de diffusion peut être calculée à l'aide d'une modélisation par éléments finis de la partie traitée acoustiquement. Une modélisation tridimensionnelle des conduits traités acoustiquement permet une étude de la propagation pour tous les ordres des modes, de leur diffusion et du comportement acoustique des matériaux absorbants. Les réponses forcées de diverses configurations de guides d'ondes aux conditions aux limites imposées sont également calculées. L'étude est finalement étendue à la propagation acoustique dans les guides d'ondes avec un écoulement moyen uniforme<br>The guided acoustical propagation is investigated in this work. The propagation of the acoustic waves in a main direction is privileged. A Wave Finite Element method is therefore exploited to extract the wavenumbers. Rigid duct's mode shapes are moreover obtained. For ducts with impedance discontinuities, the scattering matrix can be then calculated through a Finite Element modelling of the lined part. A three dimensional modelling of the lined ducts allows a study of the propagation for the full modes orders, their scattering and the acoustic behaviour of the absorbing materials. The forced responses of various configurations of waveguides with imposed boundary conditions are also calculated. The study is finally extended to the acoustical propagation within waveguides with a uniform mean flow
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Massaneda-Clares, Josep M. "Utilisation des techniques d'optique guidée pour les mesures d'indice et d'épaisseur de couches minces uniques ou prises dans un empilement." Aix-Marseille 3, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX30082.
Full textAbstract:
On developpe un appareillage pour mesurer avec la meilleure precision les angles de couplage de la lumiere dans une structure guidante. La comparaison des resultats experimentaux avec ceux donnes par la theorie de la propagation des modes permet de determiner les constantes optiques du guide et nous decrivons la technique de calcul mise au point pour resoudre ce probleme. On exploite cette methode de caracterisation pour etudier des couches d'oxyde de tantale produites par les techniques de l'evaporation assistee par faisceau d'ions (iad) et de l'evaporation assistee par plasma (ip). On atteint une precision de l'ordre du millieme sur les mesures d'indice et du nanometre sur l'epaisseur, ce qui nous permet d'etudier la repetabilite de production des couches. La sensibilite des mesures est suffisante pour montrer une birefringence d'indice entre les polarisations te et tm dans ces couches. Lorsque la structure guidante est un empilement de couches et non une couche isolee, il est beaucoup plus difficile de determiner les caracteristiques du guide sans ambiguite. On arrive neanmoins a une precision du millieme sur les couches d'indice eleve mais la limite de l'accord entre l'experience et le calcul amene des incertitudes de plusieurs milliemes sur les couches de bas indice. La precision est essentiellement limitee par le fait que les couches n'ont pas un comportement strictement conforme a celui qu'on leur attribue dans les calculs avec le modele de la couche parfaite. On cherche les moyens de perfectionner la caracterisation en tenant compte de la distribution de chacun des modes dans la structure.
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Mollenhauer, Ralf. "Etude de la propagation guidée dans les multicouches optiques : mesures d'atténuation et localisation des pertes dans l'empilement." Aix-Marseille 3, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX30013.
Full textAbstract:
Nous avons developpe un dispositif permettant de mesurer avec precision et rapidement les pertes a la propagation d'une onde guidee dans une structure multidielectrique. L'attenuation est evaluee en exploitant la lumiere decouplee par diffusion le long de la direction de propagation avec un systeme de traitement d'image. Notre montage est tres souple d'emploi et peut etre utilise avec differents lasers dans le visible et la proche infrarouge. Nous mesurons des pertes comprises entre quelques fractions de db/cm et environ 60 db/cm. La confrontation de nos previsions theoriques avec les resultats experimentaux, obtenus pour les deux etats de polarisation lineaire, montre que les pertes mesurees pour l'ensemble des modes guides dans une couche unique, deposee par ion plating sur un substrat peu rugueux, ne peuvent s'expliquer qu'en admettant l'existence de couches de passage absorbantes aux interfaces du guide. On separe ainsi les effets de surface et de volume. L'absorption de ces couches de passage depend fortement de la longueur d'onde. On montre pour la premiere fois l'interet de la synthese de formules d'empilement qui sont specialement adaptees pour localiser et chiffrer les pertes a l'interieur meme du systeme multicouche. Les empilements obtenus par ion plating presentent des couches de passage absorbantes aux interfaces de chacun des materiaux deposes
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Ranier, Marc. "Déflexion photothermique et propagation guidée dans les structures planaires multicouches. Etude théorique et expérimentale du coéfficient d'atténuation." Aix-Marseille 3, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX30073.
Full textAbstract:
Un appareillage est entierement construit et automatise pour mesurer les pertes a la propagation guidee dans les empilements de couches minces. Le principe de fonctionnement etant lie a la notion de deflexion photothermique, nous presentons une etude theorique detaillee des phenomenes thermiques induits par l'absorption d'une puissance optique dans les materiaux deposes en couches minces. Actuellement le dispositif experimental permet la mesure de pertes comprises entre 0. 06 db/cm et 180 db/cm a la longueur d'onde de 514. 5 nm. A partir des modes fondamentaux d'une couche unique, on accede directement a la partie imaginaire de l'indice optique de refraction des materiaux deposes en couches minces, dans la mesure ou seul le volume du guide est excite. Celle-ci est de l'ordre de 5. 10#-#6 pour des oxydes (tio#2 et ta#2o#5) realises par des technologies de depot avec assistance ionique (i. A. D et ion plating). Les mesures revelent cependant un accroissement important des pertes pour les modes d'ordre superieur, qui ne peut pas s'expliquer par le processus classique d'absorption volumique. Il faut alors s'interesser au role joue par les interfaces dans le bilan des pertes. A l'aide de theories electromagnetiques, nous chiffrons l'ordre de grandeur des pertes resultant d'une couche de transition a fort coefficient d'extinction, ou de rugosites d'interface et d'inhomogeneites de volume. Tous les outils experimentaux et theoriques sont utilises pour etablir un bilan detaille des pertes a la propagation guidee dans les systemes planaires multicouches
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Renaudin, Hervé. "Simulation numérique de la propagation guidée en milieu dissipatif. Maitrise des gradients de champ et couplage électrothermique." Dijon, 1994. http://www.theses.fr/1994DIJOS059.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail était la simulation numérique de la propagation guidée en milieu dissipatif. Les problèmes et les limites de la discrétisation de l'équation de propagation en milieu dissipatif ont été analyses en termes d'erreurs de troncature de la discrétisation, et de mauvais conditionnement du système d'équations associé. Une nouvelle formulation des conditions aux limites absorbantes adaptée à notre configuration a été proposée. La formulation la plus aboutie du modèle est une discrétisation bidimensionnelle en différences finies à l'ordre 6 de l'équation de propagation avec résolution directe. Parallèlement à cette approche numérique, une approche analytique a également été engagée. Notre modèle permet de prévoir et d'étudier les profils transversaux et longitudinaux du champ électrique au sein d'un guide d'ondes charge par plusieurs matériaux diélectriques dissipatifs. Un mode de chargement assurant une quasi-uniformité du champ électrique sur toute la section transverse du guide d'ondes a été défini. Les répartitions transversales de champ électrique ont été interprétées en terme d'effet de la permittivité diélectrique mais également des pertes diélectriques. Par la suite, ce modèle a été couple avec l'équation de Fourier en tenant compte du terme source correspondant au chauffage microonde. Les premiers résultats ont permis de retrouver des caractéristiques d'évolutions de type bistables, et de mettre en évidence des comportements qui s'apparentent à une tristabilité.
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Druon, Yann. "Etude de la propagation guidée et du rayonnement acoustiques par les conduits d'éjection de turboréacteur : Modélisations analytiques et numériques." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2006. http://www.theses.fr/2006ECDL0002.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire porte sur la modélisation de la propagation acoustique dans les conduits d’éjection de turboréacteur et du rayonnement correspondant vers l’extérieur. Le propos est, d’une part, de développer des méthodes de calcul analytiques permettant de modéliser le problème de façon souple et rapide et, d’autre part, d’évaluer la pertinence de différentes méthodes numériques, indispensables pour tenir compte de façon plus réaliste de la géométrie du problème et des conditions aérodynamiques. L’étude s'inscrit dans une démarche d’analyse progressive, en partant de configurations simples pour intégrer les éléments de complexité physiques les uns après les autres (traitements acoustiques, géométrie complexe, écoulements uniforme et non uniforme…). À chaque étape, les résultats des différentes méthodes sont comparés et l’influence des principaux paramètres du problème est analysée. La solution de référence est donnée ici par une méthode de calcul analytique basée sur la théorie modale en conduit annulaire de section constante. Le rayonnement en champ lointain est calculé, pour un corps central tronqué sur la section de sortie, par l’approximation de la membrane bafflée, et pour un corps central infini, par la technique de Wiener-Hopf. Ce dernier modèle, en particulier, prend en compte l’influence, sur le champ de pression rayonné, d’une condition de Kutta appliquée au bord de fuite de l’éjection. À basse fréquence, les méthodes numériques BEM et FEM aboutissent aux mêmes résultats en l’absence d’écoulement. Les comparaisons entreprises avec des mesures expérimentales sont très satisfaisantes, confirmant la pertinence des modèles théoriques. Lorsqu’un écoulement uniforme est pris en compte, les méthodes BEM et FEM convergent, respectivement, vers les solutions analytiques avec et sans condition de Kutta appliquée au bord de fuite. Le comportement particulier de chacune des méthodes est attribué à la variable de base considérée dans les codes de calcul, à savoir la pression ou le potentiel acoustiques. À haute fréquence, l’approche asymptotique par sommation de faisceaux gaussiens conduit à des résultats peu satisfaisants, les limitations de la méthode étant probablement dues à l’absence de modèle de diffraction dans la formulation actuelle. Plusieurs facteurs géométriques influencent la propagation acoustique à l’intérieur du conduit d’éjection secondaire. L’élément le plus critique est la présence des bifurcations, qui entraîne des recompositions modales du champ sonore d’autant plus fortes que les ondes incidentes se propagent avec une composante azimutale élevée (rotation du champ acoustique). Un modèle analytique est développé pour rendre compte de ces recompositions modales et sa pertinence est confirmée par comparaison des résultats avec la méthode BEM. À l’extérieur des conduits, l’influence du mât-réacteur et de la forme précise du corps central sur le champ rayonné en direction du sol se révèle plus limitée. L’effet des couches de cisaillement prenant naissance aux bords de fuite de l’éjection est en revanche conséquent. La réfraction des ondes induite par une discontinuité de vitesse de part et d’autre d’une ligne de glissement (modèle de Munt) semble correctement modélisée par la méthode FEM, pourtant limitée en théorie à un modèle d’écoulement porteur irrotationnel. L’influence des gradients de densité et de température, en revanche, n’est pas bien reproduite<br>This work deals with the modeling of the acoustic propagation inside turbofan exhaust ducts and the corresponding radiation to the outside. The main objectives are, first, to develop analytical methods, enabling fast and flexible simulations of the problem, and second, to assess the relevance of different numerical methods, now indispensable to account for more realistic geometries and aerodynamic conditions. The study is performed following a progressive process, beginning with simplified configurations to integrate the elements of physical complexity one by one (presence of acoustic liners, realistic geometry, uniform and non-uniform mean flows…). At each stage, the results of the different methods are compared and the influence of the principal parameters is analyzed. The reference solution is given here by an analytical method based on the modal theory for annular ducts with constant cross section. The far field radiation is calculated, in the case of a hub truncated at the exit plane, using the flanged duct approximation, and for an infinite hub, with the aid of the Wiener-Hopf technique. In this last model, the possibility of vortex shedding from the duct trailing edge is included by application (or not) of a Kutta condition. At low frequency, and in the absence of mean flow, the Boundary and the Finite Element Methods (BEM and FEM) give the same results. The comparisons with measurements are also very good, confirming the relevance of the theoretical models. In the presence of a uniform mean flow, the BEM and the FEM respectively tend to the analytical solutions obtained with and without the Kutta condition imposed at the edge. The particular behavior associated to each method is thought to be related to the acoustic variable considered in the codes, i. E. Acoustic pressure or potential. At high frequency, the results of the Gaussian Beam Summation approach are found to be unsatisfactory, probably because of the absence of any diffraction model in the current code formulation. Several geometrical factors influence the acoustic propagation in the secondary exhaust duct (By-Pass). The most critical point lies in the presence of two bifurcations that induce modal redistributions increasing with the rotation of the incident wave inside the duct. An analytical model for sound propagation in a bifurcated duct is presented and validated by comparison with BEM results. Outside the ducts, the influence of the pylon and the after-body real geometry on the radiation to the ground seems to be more limited. Conversely, the effect of shear layers generated at the duct trailing edges is significant. In spite of theoretical restrictions, the waves refraction due to flow mismatches across a vortex sheet (Munt’s model) seems to be relatively well predicted by the FEM potential formulation. The impact of density or temperature gradients, however, is not well reproduced
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Liu, Xu. "Mesures de déflexion photothermique pour l'étude de la propagation guidée dans les couches minces : étude théorique et expérimentale de l'atténuation." Aix-Marseille 3, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX30024.
Full textAbstract:
On utilise la technique de la deflexion photothermique pour mesurer les pertes par absorption dans une structure guidante constituee d'une couche ou d'un empilement de couches deposees sur un substrat plan. En effectuant cette mesure en differents points le long de la direction de propagation d'un faisceau guide on accede a la loi de vairiation de l'intensite du flux lumineux. L'attenuation du mode guide depend de trois facteurs qui sont respectivement: l'absorption intrinseque dans le materiau, la diffusion par les irregularites des surfaces, ainsi que la diffusion qui trouve son origine dans les defauts de structure ou heterogeneites d'indice dans la couche guidante. On cherche dans quelle mesure il est possible d'etudier separement les consequences de chacun des mecanismes a l'origine des pertes pour preciser l'influence relative de chacun d'eux. Les calculs des pertes par absorption ne soulevent pas de difficultes. En ce qui concerne le calcul des consequences des rugosites des surfaces et des heterogeneites d'indice responsables des pertes par diffusion, on a utilise la theorie de marcuse. On presente les resultats de quelques mesures concernant l'attenuation pour differents modes te et tm sur des guides constitues par des couches de ta#2o#5. La confrontation de la theorie avec l'experience est mise en uvre pour determiner le coefficient d'extinction et les pertes par diffusion de chacun des echantillons etudies. Souvent pour realiser des couches de performances optimales, on est amene a leur faire subir un recuit apres le depot. En effectuant des mesures photothermiques avant et apres recuit (de l'ordre de 'aa#o pendant 24 heures), on apporte les techniques de caracterisation necessaires pour etudier les modifications de structure qui sont ainsi creees par recuit. Ceci doit permettre de definir les conditions du traitement thermique qui conduit aux meilleures performances
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Fohr, François. "Application des propriétés de la propagation acoustique guidée avec écoulement à la mesure de la vitesse de débit dans une conduite." Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2315.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre au developpement d'un procede original de mesure de la vitesse de debit en conduite dont le principe est base sur la mesure en paroi des fluctuations de pression resultant d'une excitation acoustique a frequences discretes au sein du fluide. L'etude des phenomenes de propagation acoustique en conduite rigide ou elastique en presence d'un ecoulement cisaille a conduit a etablir deux modeles analytiques permettant une bonne representation de la pression acoustique. Ils se rapportent a deux gammes distinctes de nombres de mach et sont fondes respectivement sur une approximation de la constante de propagation au premier ordre par rapport au nombre de mach et sur le modele de propagation en ecoulement uniforme. Trois methodes distinctes sont alors definies, selon la gamme des nombres de mach permise par les installatioins d'essai, a partir d'une relation entre la vitesse de debit et le dephasage entre deux pressions associee a une condition de frequence. Pour faciliter leur application, une etude experimentale des caracteristiques acoustiques des conduites d'essai (coefficient de reflexion, celerite des ondes acoustiques, fluctuations de pression turbulente) est effectuee avec des techniques d'analyse spectrale large bande. Les methodes de mesure de la vitesse de debit sont testees sur deux bancs experimentaux (un circuit hydraulique et un circuit aeraulique) et comparees avec les resultats obtenus par d'autres moyens de mesure. La tres bonne qualite des resultats obtenus montre la validite de ces procedes dans la gamme des debits generes dans les conduites d'essai. A partir d'une simulation numerique, les erreurs liees aux defauts des chaines de mesure sont analysees par rapport aux differents parametres qui interviennent dans l'expression des pressions acoustiques
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Kameni, Carole. "Etude et optimisation d’une source sonore pour la sollicitation acoustique fort niveau des satellites." Thesis, Le Mans, 2017. http://www.theses.fr/2017LEMA1008.
Full textAbstract:
Avant leur lancement dans l'espace, les satellites font l'objet de tests afin d'éprouver leurs comportements à diverses sollicitations (thermiques, acoustiques, etc.). Pour les essais acoustiques, la société Intespace soumet les satellites à de forts niveaux sonores (de l'ordre de 145 dB SPL dans la chambre réverbérante) comparables à ceux existant lors du décollage du lanceur. Elle utilise pour cela des sources électropneumatiques couplées à des pavillons débouchant dans une chambre réverbérante. Ce système acoustique assure sa mission avec succès mais la société Intespace s'interroge sur ses possibilités d'amélioration. Deux prototypes de sources pneumatiques (à disque oscillant ou rotatif, à l'échelle 1 sur 5) sont développés et construits. Les prédictions théoriques avec vena contracta sont comparées aux données expérimentales issues d'un banc de mesure. Leurs différences concernant les niveaux sonores à la sortie de la source n'excèdent pas 1 dB pour des pressions d'alimentation de 1 à 3,5 bars absolus. Un prototype de pavillon de géométrie optimisée a été construit à l'échelle 1 sur 5. Les mesures montrent des performances intéressantes. Compte tenu des niveaux sonores générés par la source, une étude de la propagation dans le pavillon met en évidence des phénomènes non linéaires, qui s'avèrent peu influencés par la présence d'un écoulement moyen pour les vitesses envisagées dans l'étude. Finalement, des mesures sont réalisées sur l'ensemble du système à l'échelle 1 sur 5, afin d'en évaluer les performances. Les niveaux sonores mesurés sont comparés aux prédictions d'un modèle issu de la théorie de Sabine. Les différences n'excèdent pas plus ou moins 3 dB<br>Before their launch in space, satellites are the object of tests in order to test their behaviors with diverse constraints (thermal, acoustic, etc.). In terms of acoustic qualification, the Intespace company submits the satellites to high sound levels (of the order of 145 dB SPL in the reverberating room) comparable to those existing during the take-off phase of the launcher. For this purpose, it uses electropneumatic sources coupled to horns opening into a reverberating room. This acoustic system ensures its mission successfully but Intespace is wondering about the possibilities of improving the system. Two prototypes of pneumatic sources (oscillating or rotating disk, 1 on 5 scale) are developed and constructed. Theoretical predictions taking into account the vena contracta are compared with the experimental data from an instrumented measuring bench. Their differences in the sound levels at the source outlet do not exceed 1 dB at supply pressures of 1 to 3.5 bars absolute. A horn prototype whose shapes have been optimized was built on a 1 on 5 scale. The measurements show interesting performances. Considering the sound levels generated by the source, a study of the propagation in the horn highlights nonlinear phenomena. The latter are not influenced by the presence of an average flow for the velocities envisaged in the study. Finally, measurements are realized on the whole system at 1 on 5 scale, in order to evaluate their performance. The measured sound levels are compared to the predictions of a model derived from the Sabine theory. The differences do not exceed 3 dB or less
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Endelema, Dominique Martin. "Mesures de l'anisotropie des couches produites par évaporation-condensation : confrontation des résultats de caractérisation de l'optique guidée avec les mesures de transmission en lumière polarisée." Aix-Marseille 3, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX30042.
Full textAbstract:
La structure en colonnes de certaines couches minces dielectriques confere aux traitements des surfaces des proprietes optiques qu'un modele de couche isotrope ne suffit pas a expliquer. On utilise le modele de structure en colonnes pour decrire le comportement d'une onde optique dans ces materiaux en films minces. La theorie electromagnetique permet de prevoir leurs proprietes optiques aussi bien en reflexion et transmission qu'en optique guidee quelle que soit l'orientation du plan d'incidence par rapport aux colonnes. Le developpement d'appareillages performants de mesure des constantes de propagation guidee (methodes des m-lines) et de la transmission en lumiere polarisee permet de relever la modulation de ces proprietes optiques lorsque le plan d'incidence tourne par rapport a l'orientation des colonnes. En associant le formalisme developpe aux mesures de transmission on detecte avec une bonne sensibilite la dependance de l'anisotropie de couches tio#2 deposees par evaporation sous vide a l'aide d'un canon a electrons, avec l'incidence de la matiere. A titre d'exemple d'application, on s'interesse a l'uniformite sur des grandes surfaces, des depots de couches de tio#2 et de la ta#2o#5 realisees avec l'assistance d'un faisceau d'ions et par la technique dite ion plating
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Rosenkrantz, Eric. "Conception et tests d’un capteur ultrasonore dédié à la mesure de la pression et de la composition des gaz de fission dans les crayons combustibles." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20247.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de réaliser un capteur ultrasonore pour la mesure de la composition et de la pression des gaz de relâchement au sein des crayons à combustible des centrales nucléaires (REP). Ce travail est financé par EDF qui souhaite accroître le temps d'utilisation des crayons à combustible. Une modélisation du capteur a permis de fixer les dimensions du transducteur piézoélectrique et les caractéristiques optimales des couches de couplages acoustiques, injectant un maximum de puissance acoustique dans le gaz. De plus un traitement de données spécifique a été développé. Celui-ci a permis d'effectuer les mesures en présence du ressort de maintien des pastilles, qui gênent l'établissement des ondes stationnaires dans la cavité. Nous avons modélisé, par la méthode des sources équivalentes, la diffraction des ondes acoustiques par un ressort et montré la faisabilité des mesures de pression qui paraissaient jusque là impossible. Les mesures de la dispersion des résultats en fonctions de paramètres tels que la position, la force d'appui, ou encore l'ovalisation du tube ou l'épaisseur d'oxyde ont été effectuées. Notre étude a permis, dans une application capteur fixe, de réaliser des mesures de pression à ±1,8 bars dans la gamme 0-200 bars, et ±1 % sur la concentration de xénon
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Joly, Patrick. "Analyse numérique et mathématique de problèmes liés à la propagation d'ondes acoustiques élastiques et électromagnetiques." Paris 9, 1987. https://portail.bu.dauphine.fr/fileviewer/index.php?doc=1987PA090007.
Full textAbstract:
Etude de différents problèmes liés à l'analyse mathématique et numérique de phénomènes de propagation d'ondes linéaires. Simulation numérique de la propagation d'ondes acoustiques ou élastiques en milieu borné. Construction et analyse d'approximations paraxiales de l'équation des ondes en milieu hétérogène. Electromagnétisme et équations de Maxwell. Existence d'ondes élastiques guidées par l'extérieur d'une cavité cylindrique de section arbitraire.
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Skiribou, Camelia. "Canal de propagation 5G et mécanisme de contrôle d'intégrité : application à la localisation sûre des rames dans un tunnel." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS343.
Full textAbstract:
Le développement de toute nouvelle technologie sans fil passe par une phase de simulation système, afin d’identifier les paramètres qui impactent la qualité de transmission et de définir les limites du réseau. Ces simulateurs doivent reposer sur des modèles de canaux précis et réalistes permettant de mieux prédire les indicateurs de performance du système. La future génération des réseaux mobiles 5G, en cours de standardisation pour un déploiement en 2020, n’en est pas une exception. Afin d’assurer une communication optimale en termes de ressources énergétiques et spectrales, la nouvelle génération des terminaux 5G doit être également en mesure de connaître en permanence son environnement. Cela repose sur l’implémentation d’un système de localisation, notamment dans les milieux contraints où les systèmes de positionnement satellitaires ne sont pas disponibles. Dans le domaine des transports, un exemple assez récurent est celui des tunnels. Ce type d’environnement est caractérisé par le phénomène de guidage d’onde dû à sa structure géométrique et des propriétés des matériaux de ses murs. Une extension des modèles de propagation développés pour les systèmes 5G s’avère nécessaire, afin de prendre en considération ce cas d’usage. Le modèle proposé dans le cadre de cette thèse adopte une approche hybride pour reproduire l’effet du canal dans une chaîne de localisation. Dans un premier temps, les paramètres de propagation sont calculés par un simulateur à tracé de rayons. Les données déterministes obtenues sont analysées afin d’identifier les lois statistiques qui les régissent. Cela permet de créer une base de données contenant pour chaque paramètre la distribution qui lui correspond. Cette dernière est utilisée pour générer d’une manière stochastique les coefficients du canal utiles à notre système de localisation, à savoir l’amplitude et le retard relatifs à chaque trajet. La réponse impulsionnelle du canal servira à estimer la distance entre les deux antennes de transmission. En fonction des conditions de propagation ainsi que de la position du récepteur, trois sources d’erreur peuvent compromettre la précision de cette distance. Elles sont liées à sa largeur de bande, son seuil de détection, et à l’obstruction éventuelle du trajet direct. L’implémentation d’un mécanisme de contrôle d’intégrité s’annonce comme une solution prometteuse pour améliorer les performances de notre système. Ce dernier consiste à identifier les mesures aberrantes ne répondant pas aux contraintes imposées par l’application, puis de les exclure ou les corriger en fonction de la stratégie adoptée par le récepteur. Dans ce contexte, nous proposons d’exploiter la diversité spatiale d’un système SIMO (pour Single Input Multiple Output) à deux antennes de réception afin d’identifier les conditions de propagation du canal. La première étape de notre approche a pour but d’augmenter la résolution temporelle des deux réponses impulsionnelles du système. Ces dernières sont reconstruites dans le domaine fréquentiel sur une très large bande grâce à une technique de « compressed sensing ». Elles sont ensuite classifiées selon un critère temporel. Celui-ci représente la différence des temps de propagation du signal dans chacun des deux canaux, et il est obtenu par l’intercorrélation des réponses impulsionnelles reconstruites. L’approche proposée permet d’améliorer la fiabilité de l’information de localisation dans le tunnel et de réduire l’erreur liée à la bande limitée du système et à l’absence du trajet direct. Une implémentation expérimentale de la chaîne de localisation basée sur des signaux OFDM donne lieu à des erreurs d’estimation de distance au moins six fois inférieures à celles reportées par l’approche classique, ou même à celles relatives aux autres techniques d’identification basées sur les tests statistiques. Cet algorithme constitue, avec le modèle hybride du canal, les deux contributions majeures de ce travail de thèse [...]<br>System level simulations are crucial in the development phase of any emerging wireless technology. It allows to identify the key factors that affect the transmission quality and to define the network limits. The used simulators must then be based on accurate and realistic channel models to better predict the system performances. In this context, several researches had been interested to the development of new models that take into account the emerging propagation scenarios introduced by the fifth generation of mobile communications (5G) that will be commercialized by 2020. In order to optimize the spectral and energetic resources use, the mobile terminals of this next generation should be constantly aware of their environment. This relies on the implementation of a location system, especially in constrained environments where satellite positioning systems are not available. In the field of transport, a rather recurrent example of these scenarios is that of tunnels. Although they are indoor environments, this type of environment is characterized by the phenomenon of wave guiding due to its geometric structure and the properties of the materials of its walls. Thus, an extension of the propagation models developed for the 5G systems is then necessary, in order to take into account this use case. We propose in this thesis a hybrid approach to reproduce the effect of the channel in a localization system. First, we calculate the propagation parameters by a ray-tracing simulator. It accurately describes the behavior of the radio waves inside the tunnel; nevertheless, it is expensive in terms of computing time. Then we analyze the obtained deterministic data to identify their statistical laws, and we store both of them in a database to stochastically generate the channel coefficients needed for our ranging system, namely the amplitude and the delay relative to each path. The impulse response of the channel will finally be used to estimate the distance between the two transmission antennas. Depending on the propagation conditions as well as the position of the receiver, three sources of error can compromise the accuracy of this distance. For a ranging system based on the time metric, they are related to the bandwidth, the detection threshold, and the obstruction of the direct path. The implementation of an integrity control mechanism seems to be a promising solution to improve the performance of our system. It then consists of identifying the outliers that do not meet the constraints imposed by the application, then excluding or correcting them according to the strategy adopted by the receiver. In this context, we propose to exploit the spatial diversity of a SIMO (Single Input Multiple Output) system with two reception antennas in order to identify the propagation conditions of the channel. The first step of our approach aims to increase the temporal resolution of the two impulse responses of the system. Being sparse, they are reconstructed in the frequency domain over a very wide band using a compressed sensing technique. Then we classify them according to a temporal criterion, which represents the time difference of propagation of the signal in each channel, and we obtain it by the inter-correlation of reconstructed impulse responses. The proposed approach not only improves the reliability of the ranging information in the tunnel, but also reduces the error related to the limited bandwidth of the system and the obstruction of the direct path. An experimental implementation of the ranging system based on OFDM signals gives rise to distance estimation errors at least six times lower than those reported by the classical approach, or even to those issued from other identification techniques based on statistical tests. This algorithm and the hybrid model of the channel are then the two major contributions of this thesis work [...]
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Oukraou, Hassan. "Gradually detuned coupled waveguides for quantum-like robust light transfer and splitting." Thesis, CentraleSupélec, 2018. http://www.theses.fr/2018CSUP0007.
Full textAbstract:
La propagation d'ondes dans des guides d'ondes couplés peut être décrite par la théorie des modes couplés. Ce formalisme est mathématiquement analogue à l'équation de Schrödinger dans l'approximation des ondes tournantes (RWA) qui décrit la dynamique quantique du transfert de population entre des états atomiques couplés. Ces analogies ont été précédemment étudiées dans des systèmes de guides couplés possédant un indice effectif constant. Ces systèmes sont parfaitement analogues aux systèmes quantiques couplés en résonance. Nous étendons ce type d'études à des systèmes optiques possédant un paramètre de contrôle supplémentaire via la modulation longitudinale des constantes de propagation. Ces configurations sont analogues aux systèmes quantiques couplés avec une excitation variable et non résonnante. Le transfert de population entre les états atomiques est contrôlé par les fréquences de Rabi et le désaccord de fréquence entre le laser couplant les niveaux et la fréquence de transition. Et en optique, le transfert de lumière entre les guides est ajusté et contrôlé grâce aux constantes de couplage et de propagation des modes.Dans cette thèse, nous exploitons ces analogies pour réaliser des transferts robustes et adiabatiques de la lumière entre différents guides. Le premier système étudié est basé sur le processus, récemment développé en physique quantique, de STIRAP à deux états (two-state STImulated Raman Adiabatic Passage). Cette analogie est mise en œuvre pour la première fois en optique grâce à une structure composée de deux guides, pour lesquels les constantes de couplage et de propagation sont modulées longitudinalement pour réaliser un diviseur de faisceau 50:50 large bande. Ce composant est d’abord étudié théoriquement puis démontré expérimentalement. Les expériences sont réalisées avec des structures de guide d'ondes reconfigurables et accordables, générés par la technique d'illumination latérale d'un cristal photo réfractif. Cette plateforme expérimentale innovante permet de générer des structures de guides qui peuvent être facilement effacés et reconfigurés pour tester différents systèmes.Une seconde analogie, inspirée du processus de Passage Adiabatique Rapide (RAP), est ensuite théoriquement étudiée et expérimentalement réalisée. Nous exploitons un système à deux guides couplés, où le désaccord entre les constantes de propagation s’annule au centre de la propagation. Une telle modulation du désaccord entre les constantes de propagation et de la constante de couplage permet d’effectuer un transfert total de la lumière entre les guides (réalisation d’un coupleur directionnel large bande et robuste).Le processus de RAP décrit précédemment s'applique à des systèmes à deux états. Nous démontrons théoriquement et numériquement que les analogies optiques du RAP peuvent être étendues à des systèmes contenant N guides (N>2) grâce à une technique quantique appelée élimination adiabatique. Elle consiste en l'élimination formelle du (des) guide(s) d'ondes intermédiaire(s). Cela réduit le système à un formalisme mathématique où seuls les deux guides externes restent, et où, par conséquent, le RAP peut être appliqué. Cette technique permet un transfert de lumière entre les guides externes sans excitation du (des) guide(s) intermédiaires. Contrairement à la technique du STIRAP conventionnel, l’élimination adiabatique fonctionne de manière symétrique, et pour un nombre de guides N pair ou impair. L’élimination adiabatique requiert un désaccord important des constantes de propagation.Ce travail contribue ainsi à démontrer que les analogies entre la mécanique quantique et l’optique guidée sont des outils puissants pour concevoir de nouvelles structures photoniques large bande et robustes. Elles peuvent être étendues à la réalisation future de nouvelles fonctions utilisant des guides en régime non linéaire, la propagation non linéaire induisant la variation spatiale (dépendante de l'intensité de la lumière)<br>The propagation of optical waves in coupled waveguides can be described by the coupled-mode theory. This formalism is mathematically analogous to the one for the quantum dynamics of the population of coupled atomic states, which is described by the Schrödinger equation within the so called Rotating Wave Approximation (RWA). This analogy has been pointed out in recent years. It was applied to coupled waveguide systems with constant effective refractive indices, which are fully analogous to resonant coupled quantum systems. This work extends this kind of studies to optical systems possessing an additional control parameter: the longitudinal modulation of the waveguide propagation constants. This approach is analogous to quantum systems with time dependent non-resonant excitation. As the population transfer between atomic states can be controlled by means of the Rabi frequencies and the laser frequency detunings, the light transfer between coupled waveguides can be controlled by means of the coupling constants and the propagation constants.Several such analogies are studied and exploited in this thesis for the demonstration of robust (broadband) adiabatic light transfer and splitting. The first system is based on the recently introduced quantum process known as two-state STImulated Raman Adiabatic Passage (two-state STIRAP). This is implemented for the first time in classical optics with a set of two evanescently coupled waveguides with proper longitudinal modulation of the mode propagation constants and of the coupling coefficient between them. A broadband 50:50 beam splitter based on two-state STIRAP is theoretically proposed and experimentally demonstrated. The experiments are performed using reconfigurable and tuneable waveguide structures that are optically induced by a lateral illumination technique of a nonlinear photorefractive crystal. This experimental platform provides versatile guiding structures that can be erased and reconfigured to test various systems depending on the considered analogy.A second quantum analogy based on the process of Rapid Adiabatic Passage (RAP) is theoretically studied and experimentally implemented for a set of two waveguides for which the longitudinally varying detuning crosses zero at half propagation distance. The modulation of the detuning and of the coupling constant provide a very robust and highly achromatic mechanism for full light transfer between the waveguides (broadband directional coupler). This is analogous to the RAP-based robust inversion of two-level quantum systems.The above RAP-like transfer applies to systems containing only two waveguides. It is also shown theoretically and numerically that the same functionality can be obtained in systems containing N waveguides with N>2. This relies on a technique called adiabatic elimination. It consists in the formal elimination of the N-2 internal waveguide(s) who reduces the system to an effective two-waveguide system where RAP can be applied. This is relevant because it permits a light transfer between the outer waveguides without excitation of the middle one(s). In contrast to the already known technique based on the conventional STIRAP process, the technique studied here works in a symmetric way and for an odd and even total number of guides N. Adiabatic elimination is achieved by a strong detuning between the two outer waveguides and the remaining one(s). It can be concluded that the analogies of all the classical optical systems studied in this work with corresponding non-resonant quantum systems and processes give powerful tools to design new broadband photonic structures. Moreover, the present studies can pave the way for dealing with future novel functionalities in nonlinear optical waveguide systems, which involve in a natural way a spatial light-intensity-dependent variation of the waveguide propagation constants and detuning
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Bonneau, Lenaïc. "Propagation d'ondes acoustiques guidées dans les milieux granulaires." Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00559001.
Full textAbstract:
Dans un milieu granulaire, la géométrie du contact entre grains induit une dépendance en pression non-linéaire des modules élastiques. Dans un milieu granulaire sous gravité avec une surface libre, la pression augmente avec profondeur. Il en résulte que seules des ondes de surface peuvent se propager. Nous montrons théoriquement que ce système est un guide d'onde à gradient d'indice dans lequel se propagent des ondes transverses et sagittales. Elles se décomposent selon une série discrète mais infinie de modes dont nous avons calculé la relation de dispersion. Leur vitesse augmente faiblement avec leur indice comme n1/6 et rend difficile l'interprétation des mesures. En profondeur finie, un guide d'onde géométrique se superpose au précédent. Les modes modifiés présentent une fréquence de coupure. Expérimentalement, l'émission de paquets d'ondes gaussiens dans un canal (guide d'onde géométrique) a permis d'isoler le mode de surface fondamental et de tracer sa relation dispersion. L'exposant de sa loi d'échelle valide le point de vue du de la théorie de champ moyen et contredit l'hypothèse d'une situation isostatique au voisinage de la surface libre. Cependant, le module de cisaillement est anormalement faible. Un écoulement granulaire gravitaire entraîné dans un silo lisse génère une émission sonore spontanée. Nous montrons expérimentalement et théoriquement qu'elle résulte d'une instabilité convective pour laquelle la friction amplifie et sélectionne la fréquence. Son développement aboutit à la formation d'ondes de choc. Nous pensons que cette instabilité pourrait expliquer le chant des dunes ou le déclenchement dynamique des séismes.
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FERHAOUI, MOHAND. "Reseaux a codage temporel : propagation libre et guidee." Paris 11, 1996. http://www.theses.fr/1996PA112043.
Full textAbstract:
Ce travail s'inscrit dans le cadre general de la modelisation de systemes neuromimetiques capables d'evoluer dans des environnements temporels. Il s'agit d'un travail ou nous voulions voir quelles etaient les grandeurs et servitudes d'une representation temporelle de l'information: intuition d'efficacite de traduction materielle (analogique par le temps), specificite d'une dimension causale pour representer l'information et enfin espoir de facilites de representation de formes spatio-temporelles (sequences). Partant de reseaux en impulsions, la necessite de pouvoir modeliser la phase d'apprentissage nous a fait evoluer vers une retropropagation modifiee mais en faisant disparaitre la structure en couches au profit d'une organisation longitudinale, ce qui precisement introduisait la sensibilite au temps. Nous avons mis en evidence une caracteristique triviale apres coup: le besoin de faire converger, a l'entree des unites, des informations prelevees a des instants differents. Les premiers resultats montrent un fonctionnement correct du modele (convergence vers un attracteur stable) et une faculte non clairement interpretee d'utilisation des cellules cachees en simples unites de retard et/ou en unites de separation. Le reste du travail s'esquisse assez naturellement: comparaison avec l'etat de l'art concernant les reseaux temporels, exploration des facteurs pertinents de l'architecture proposee et enfin presentation de quelques resultats dans un scenario de reconnaissance vocale. Cette derniere option a ete prise a cause de la ressemblance que presentait le reseau etudie, en certaines circonstances, avec le reseau a propagation guidee, qui lui est a construction explicite. De choisir la meme base d'application permettait de mieux cerner les ressemblances et les differences
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Osborne, Robert. "A theoretical study of the propagation characteristics of some optical waveguides by the beam propagation method /." Thesis, McGill University, 1986. http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=65992.
Full text
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Bade, Satyanarayana. "Propagation of atoms in a magnetic waveguide on a chip." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066718/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous étudions la propagation des atomes dans un guide magnétique toroïdal, dans le but de développer un capteur inertiel. Ici, nous présentons différentes stratégies pour créer un guide sur une puce atomique pour un interférometre Sagnac atomique guidé. Nous avons mis au point trois solutions qui peuvent être realisé avec la même configuration des fils. Ils utilise la technique de modulation de courant avec un nouveau point de vue qui traite simultanément la problème de rugosité des fils et les pertes de Majorana dépendant du spin. L'effect de la propagation multimode des atomes dan le guide est aussi quantifié dans cette thèse. En utilisant un modèle simple, nous avons couvert les cas de la propagation de gaz non interactif ultra froids et thermique. Nous avons identifié les conditions operationelles pour realiser un interferometre à atomes froids avec une grande gamme dynamique, essentielle pour les application en navigation inertielle. Expérimentalement, cette thèse decrit la réalisation et la characterisation de la source atomes froids proche d'un substrat avec un dépôt d'or, ainsi que l'implémentation et la caracterisation des systèmes de détection<br>In this thesis we study the propagation of atoms in a magnetic toroidal waveguide, with the aim of developing an inertial sensor. Here, we present different strategies to create the waveguide on an atom chip for a guided Sagnac atom interferometer. We devised three solutions which can be achieved using the same wire configuration. They use the current modulation technique, from a new point of view, which simultaneously tackles the problem of wire corrugation and spin dependent Majorana atom losses. The effect of the multimode propagation of the atoms in the guide is also quantified in this thesis. Using a simple model, we covered the propagation of noninteracting ultracold and thermal gases. We identified the operating conditions to realize a cold atom interferometer with a large dynamic range essential for applications in inertial navigation. Experimentally, the thesis describes the realisation and characterisation of the cold atom source close to a gold coated substrate, as well as the implementation and the characterisation of the atom detection systems
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Korotyaeva, Maria. "Impedance and resolvent methods for calculating the shear waves spectra in 1D and 2D phononic waveguides." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0206/document.
Full textAbstract:
Nous proposons deux méthodes pour calculer le spectre des ondes de cisaillement dans les cristaux phononiques (CP) 1D et 2D. Commençant notre étude par les CP 1D, nous développons la méthode des impédances scalaires pour la couche sur le substrat 1D.Le focus principal de ce travail est sur les CP 2D : en particulier, on considère la couche sur le substrat 2D, la plaque à conditions libres 2D et la couche entre les deux substrats 2D. Comme la matrice propagateur M à travers la cellule unitaire obtenue via l’expansion des ondes planes dans une coordonnée peut avoir des composants très grandes, notre approche consiste à la substituer par sa résolvante R= (zI−M)−1qui est numériquement stable (où z est un nombre complexe hors des pecM). Deux autres outils centraux définis par la résolvante, le projecteur spectral P de t propagateur Md pour les ondes évanescentes, entrent en jeu pour le cas des CP avec un substrat. La méthode de la résolvante, fournissant les équations de dispersion et du champ d’ondes en termes de R,P de tMd, a de multiples avantages. Elle est d’une bonne précision grâce à la solution exacte dans une coordonnée, efficace grâce à la réduction du problème à une seule cellule unitaire, même pour un substrat semi-infini, et polyvalente, puisque applicable pour les structures uniformes ou périodiques à 1D ou 2D. De plus, la méthode peut être généralisée aux CP à 3D et aux ondes vectorielles.Dans les exemples numériques, nous calculons les bandes d’arrêt de basse fréquence et les comparons avec les profils de symétrie axiale et les profils perturbées<br>We propose two methods for calculating the shear waves spectra in 1D and 2D phononiccrystal (PC) wave guides. Starting this study with 1D PC, we consider the 1D-periodic coated substrate. Here we develop scalar impedance method providing efficient means for analysis and calculation of dispersion spectrum. The main focus of our work in on the 2D PC’s: the 2D PC layer on a substrate, the freePC plate and the PC plate sandwiched between two substrates.Since the propagator Mover a unit cell approximated by Fourier harmonics in one coordinate can have very large components, we introduce its resolvent R= (zI−M)−1(z is a complex number outside of specM) as a numerically stable substitute. Another two key tools given in terms of there solvent, a spectral projector Pd and propagator Md for the decreasing modes, come intoplay in the case of a wave guide with a substrate. The resolvent method providing simple dispersion and wave field equations in termsof R,Pd and Md has several advantages. It is of a good precision due to the exact solution in one direction, computationally cheap due to the reduction of the problem to one unitcell even in a semi-infinite substrate, and versatile since it is applicable to uniform, 1D- or 2D-periodic structures. More over, it is extendible to P/SVwaves and 3D PC.In numerical examples, we model low-frequency band gaps and compare them for the mirror-symmetric and perturbed profiles
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Banerjee, Sourav. "Elastic Wave Propagation in Corrugated Wave Guides." Diss., Tucson, Arizona : University of Arizona, 2005. http://etd.library.arizona.edu/etd/GetFileServlet?file=file:///data1/pdf/etd/azu%5Fetd%5F1182%5F1%5Fm.pdf&type=application/pdf.
Full text
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Loukos, Georgios I. "Propagation characteristics of cylindrical frequency selective guides." Thesis, Loughborough University, 1997. https://dspace.lboro.ac.uk/2134/32321.
Full textAbstract:
Recent experimental investigation on FSS arrays forming waveguides (FSGs) and horns showed that incident electromagnetic energy can be guided and radiated at specific frequencies. This thesis aims to provide the theoretical understanding of the waves propagating inside a cylindrical FSS waveguide. With immediate applications on horn antennas the research deals with cylindrical guides, made entirely from double periodic arrays. The theoretical analysis begins as a standard electromagnetic boundary value problem. The formulated system of algebraic equations is solved either for the complex propagation constant, by an iterative procedure or, for the fields. The analysis makes use of the Floquet modal expansion, the current representation as a set of sub-domain basis functions and the Method of Moments. Initially, the thesis is concerned with single periodic structures, which is a special case to the analysis. The efficiency of the model to provide stable and valid results is examined. Next the elements are finite dipoles. The effects of the dipole resonance to the propagating and radiating characteristics of the FSS is closely investigated. Other aspects include the effects of the periodicity and the element size. The investigation concludes with an FSG with square loop elements. Validation of the results for some designs is made by comparison with measured data.
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Guillet, Arnaud. "Propagation d'ondes guidées dans des plaques élastiques d'épaisseur linéairement variable." Le Havre, 2002. http://www.theses.fr/2002LEHA0012.
Full textAbstract:
Etude expérimentale et numérique de la propagation des ondes guidées dans des plaques élastiques d'épaisseur linéairement variable. La première partie situe l'étude dans son contexte bibliographique et présente le support théorique utilisé pour l'analyse des résultat expérimentaux. La deuxième partie est consacrée à la description des protocole des expériences et des simulations numériques ainsi qu'à celles des phénomènes observés. Propagation et mise en évidence de la reflexion et de la conversion des modes adiabatiques<br>Guided waves in elastic plates with a linearly variable thickness are studied experimentally and numerically. . In the first part, a non-exhaustive review of published work is done, followed by the description of some results obtained by use of two theories. In the second part, the experimental and numerical methods used are explained, and the observed phenomena are discussed. Evidence of adiabatic modes propagation is shown, and ther are shown to be partially reflested and/or converted
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Foucaud, Simon. "Propagation d'ondes dans un guide inhomogène : application à la cochlée." Thesis, Toulouse, ISAE, 2012. http://www.theses.fr/2012ESAE0027/document.
Full textAbstract:
Dans la cochlée, la réponse couplée de sa structure et de son fluide interne peut être représentée sous la forme d’une onde dont les caractéristiques varient en fonction de la position longitudinale. La méthode asymptotique Wentzel-Kramers-Brillouin est adaptée à la modélisation de ce type d’onde. Dans un premier temps, cette méthode est reprise. Un modèle numérique est également développé et les résultats des deux méthodes sont comparés. Dans un deuxième temps, la métohde Wentzel-Kramers-Brillouin est améliorée afin de prendre en compte le couplage entre plusieurs ondes. Le couplage d’un mode propagatif avec des modes évanescents est réalisé et validé. Dans la cochlée, la stimulation des cellules cillées résulte d’un mouvement de cisaillement de la membrane tectoriale et de flexion de la membrane basilaire. Le couplage entre ces deux modes de déformation est encore peu connu et offre une perspective intéressante. Dans un troisième temps, une nouvelle méthode couplant la méthode Wentzel-Kramesr Brillouin et une méthode numérique est développée et validée afin de déterminer des modes transverses de propagation. Cette méthode est appliquée à la mécanique cochléaire et un mode de flexion de la membrane basilaire et un mode relatif à un mouvement de cisaillement de la membrane tectoriale sont déterminés. Enfin, une expérience inspirée des cochlées artificielles est conçue et réalisée. La propagation d’ondes est observée et la tonotopie est mesurée et comparée aux modèles. Afin de limiter la réflexion des ondes et de faciliter la mesure, une combinaison originale du trou noir acoustique avec une lame de largeur variable est utilisée<br>The cochlea is the organ of hearing for humans and mammals. It is often modelled as an inhomogeneous waveguide. A travelling wave propagates along the fluid structure coupled waveguide. The mechanical impedance of the structure is varying and provides a frequency place relation. The asymptotic method Wentzel-Kramers-Brillouin allows to solve for the basilar membrane vibration. The evanescents modes are taken into account to provide a better representation compared to the numerical models. As a second step, the finite elements method is used to solve for the transversal modes while the WKB Approximation deals with the longitudinal propagation. The first flexural mode of the basilar membrane is shown. The second propagative mode reveals a shearing motion of the tectorial membrane which can help stimulating the hair cells. An over-size artificial cochlea is designed and built. Thanks to an acoustic black hole, used as a anechoic end, travelling waves are observed on this device. Reflected waves are attenuated and the interferences with incident waves reduced. Mode coupling could be applied not only to evanescent modes but also to propagatives ones. Perspectives for the adaptation of the WKB method to fluid structure inhomogeneous waveguides, and particularly to the immersed acoustic black hole, seem to be very promising
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Seifried, Robert. "Propagation of guided waves in adhesive bonded components." Thesis, Georgia Institute of Technology, 2000. http://hdl.handle.net/1853/19494.
Full text
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Seale, Michael David. "Propagation of guided acoustic waves in composite media." W&M ScholarWorks, 1996. https://scholarworks.wm.edu/etd/1539623884.
Full textAbstract:
Composite materials are being more widely used today by aerospace, automotive, and a number of other commercial industries because of their advantages over conventional metals. Composites are finding applications ranging from bicycle frames to the proposed High-Speed Civil Transport (HSCT). Determining the response to a variety of damage mechanisms is necessary for a complete understanding of the total use environment of composite structures. The objective of the research presented here is to provide a method of quantifying the amount of damage in composite materials for a number of different damage scenarios. Components which have non-visible damage, but have degraded performance, are of interest. at this level of damage, the safety margin designed into the structure may be compromised.;Nondestructive Evaluation (NDE) is a field of measurement physics where energy is imparted to a material and information is obtained from observing how the energy interacts with the system. Many different forms of energy can be used to obtain useful information from these measurements: acoustic, thermal, x-ray, optical, and electromagnetic. Among the many various techniques available, ultrasonic Lamb waves offer a convenient method of evaluating these composite materials. as a material is damaged, the elastic parameters of the structure change. Since the Lamb wave velocity depends on these properties, an effective tool exists to monitor damage in composites by measuring the velocity of these waves. Additionally, Lamb wave measurements are beneficial because they can propagate over long distances and are sensitive to the desired in-plane elastic properties of the material.;Presented in this study are the results involving the investigation of a variety of damage mechanisms (fatigue, thermal, and thermal-mechanical) using the Lamb wave technique. Two fatigue studies were conducted which showed that the change in modulus and change in velocity of the Lamb wave squared follow the same general trend. The Lamb wave velocity was also observed to decrease with increasing crack density. For the thermal damage study, the results showed that the velocity of the lowest order symmetric Lamb mode dropped significantly for extended thermal damage. When the experimental results were compared to model calculations, good agreement was observed for both fatigue and thermal damage. Finally, for thermal-mechanical damage, it was found that the Lamb wave technique was also able to predict a local defect in a specimen, which was later found to have a large delamination zone.;The Lamb wave velocity is a quantitative measurement and it has been shown by this work to be an effective tool in monitoring different types of damage in composites. Since the Lamb wave velocity depends on a variety of material properties, an ideal technique exists to monitor composites as damage is incurred. With the continued development of damage assessment techniques such as the Lamb wave method, the safety of such structures can be assured.
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Bernard, Arnaud. "Ondes de plaques guidées : approche temporelle et spatiale." Bordeaux 1, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR12279.
Full textAbstract:
Les modes de Lamb symétriques et antisymétriques se propageant dans un solide pris en sandwich dans un milieu infini ou immergé dans un fluide sont étudiés. Deux analyses théoriques sont alternativement effectuées, tout d'abord en terme d'ondes planes harmoniques hétérogènes (w,s*) puis en terme d'ondes planes homogènes transitoires (w*,s). Une grande différence entre les courbes de dispersion pour ces deux types d'ondes est observée. Les minima et les zéros des coefficients de réflexion en ondes planes sont ensuite calculés et comparés aux courbes de dispersion. 'Alors qu'ils ne correspondent pas aux courbes de dispersion calculées en lenteur complexe, ils semblent correspondre assez bien à celles calculées en fréquence complexe. Afin de confirmer ces résultats, la réponse d'une plaque soumise à un faisceau borné en temps et en espace est étudiée à différentes positions le long du plan du récepteur. Dans la partie spéculaire du champ réfléchi, les zéros du coefficient de réflexion correspondent aux solutions en fréquence complexe et lenteur réelle. Loin de la source, les propriétés des modes de plaques ne sont plus décrites par des zéros mais par des maxima qui correspondent aux deux types de courbes de dispersion (atténuation spatiale ou temporelle très faible). D'un autre côté, la vitesse de l'énergie des ondes guidées est calculée à partir de la notion du vecteur de Poynting. Dans le cas de modes de Lamb non atténués dans une plaque non absorbante dans le vide, la formulation intégrale de la vitesse de l'énergie est analytiquement égale à la vitesse de groupe. Dans le cas d'une plaque non absorbante immergée dans un fluide ou d'une plaque absorbante dans le vide, nous montrons numériquement que la vitesse de l'énergie peut être substantiellement différente de la vitesse de groupe, spécialement à des endroits où l'atténuation est élevée. Une étude expérimentale du mode S3 dans une plaque absorbante démontre une bonne corrélation entre la vitesse du paquet d'ondes et la vitesse de l'énergie à des endroits où il y avait divergence avec la vitesse de groupe.
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Leroux, Maud Aurégan Yves. "Propagation acoustique en conduit traité influence de l'écoulement sur la propagation avec impédance de paroi /." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2005/2005LEMA1016.pdf.
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Bilodeau, Maxime. "Étude paramétrique de la propagation d'ondes ultrasonores guidées dans les structures aéronautiques." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8874.
Full textAbstract:
La mise en oeuvre de systèmes de détection de défauts à même les structures ou infrastructures en génie est le sujet d’étude du Structural Health Monitoring (SHM). Le SHM est une solution efficace à la réduction des coûts associés à la maintenance de structures. Une stratégie prometteuse parmi les technologies émergentes en SHM est fondée sur l’utilisation d’ondes ultrasonores guidées. Ces méthodes sont basées sur le fait que les structures minces agissent comme guides d’ondes pour les ondes ultrasonores. Puisque les structures aéronautiques sont majoritairement minces, les ondes guidées constituent une stratégie pertinente afin d’inspecter de grandes surfaces. Toutefois, les assemblages aéronautiques sont constitués de plusieurs éléments modifiant et compliquant la propagation des ondes guidées dans celles-ci. En effet, la présence de rivets, de raidisseurs, de joints ainsi que la variation de la nature des matériaux utilisés complexifie la propagation des ondes guidées. Pour envisager la mise en oeuvre de systèmes de détection basés sur les ondes guidées, une compréhension des interactions intervenant dans ces diverses structures est nécessaire. Un tel travail entre dans le cadre du projet de collaboration CRIAQ DPHM 501 dont l’objectif principal est de développer une banque de connaissances quant à la propagation d’ondes guidées dans les structures aéronautiques. Le travail de ce mémoire présente d’abord les résultats d’études paramétriques numériques obtenus dans le cadre de ce projet CRIAQ. Puis, afin de faciliter la caractérisation expérimentale de la propagation des ondes guidées, une seconde partie du travail a porté sur le développement d’un absorbant d’ondes guidées. Cet absorbant permet également d’envisager l’extension des régions observables par les systèmes SHM. Ce deuxième volet contribue donc également au projet CRIAQ par l’atténuation de réflexions non désirées dans l’étude menée sur les maintes structures aéronautiques nourrissant la banque de connaissances.
La première partie de ce mémoire relève l’état des connaissances de la littérature sur la propagation d’ondes guidées dans les structures aéronautiques. La deuxième partie présente rapidement le formalisme derrière les ondes de Lamb ainsi que les différentes approches analytiques pour caractériser les interactions entre ondes guidées et discontinuités. Par la suite, les outils utilisés pour effectuer les simulations par éléments finis sont présentés et validés par le biais d’une phase expérimentale. La deuxième partie se termine avec la présentation des différentes structures et discontinuités étudiées dans le cadre du projet CRIAQ. Finalement, la troisième et dernière partie de ce mémoire présente les travaux numériques orientés vers la conception d’un absorbant idéal pour ondes guidées. Afin d’y parvenir, une étude paramétrique quant à la forme, les dimensions et les propriétés mécaniques de l’absorbant est entreprise. Enfin, une étude expérimentale permettant de
valider les résultats numériques est présentée.
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Pavlakovic, Brian Nicholas. "Leaky guided ultrasonic waves in NDT." Thesis, Imperial College London, 1998. http://hdl.handle.net/10044/1/7907.
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Bavencoffe, Maxime. "Propagation d'ondes de Lamb dans un guide d'ondes à interface périodique." Le Havre, 2009. http://www.theses.fr/2009LEHA0020.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse est à la croisée de deux thèmes de recherche : le contrôle non destructif et les cristaux phononiques. L’objectif poursuivi est l’étude du rapport entre l’existence de bandes interdites dans un cristal phononique infini et l’atténuation observée des ondes de Lamb se propageant à travers un cristal de taille limitée. Ceci correspond physiquement à l’étude du couplage de modes de vibration en présence d’une interface périodique. Cette étude est en premier lieu numérique : la méthode des éléments finis est utilisée à l’aide du code ATILA®. Une plaque d’aluminium infinie à périodicités sinusoïdales est ainsi modélisée. Pour chaque fréquence étudiée, les valeurs complexes du nombre d’onde k sont obtenues. Les courbes de dispersion dans l’espace (kʹ, kʺ, f) sont alors tracées et montrent que les valeurs de la partie imaginaire du nombre d’onde (kʺ) sont non nulles pour des fréquences comprises dans les bandes interdites. Ces valeurs correspondent à des modes évanescents. Ceux-ci sont caractérisés par une étude paramétrique (influence de la profondeur, du nombre de périodes). Une plaque d’aluminium finie présentant un réseau de rainures à périodicité sinusoïdale est ensuite considérée. L’analyse harmonique de cette structure permet de relier l’atténuation des ondes de Lamb et la présence d’une onde évanescente existant dans un réseau infini de périodicités sinusoïdales. Enfin, l’étude expérimentale d’une plaque d’aluminium finie présentant un réseau de rainures à périodicité triangulaire est réalisée. Une mesure de la conversion de mode est effectuée et la formation d’un couplage entre un mode propagatif et un mode rétropropagatif sous le réseau est observée<br>This work deals with two research fields: the non destructive testing and the phononic crystals. The pursued goal is the study of the relation between the existence of forbidden bands for an infinite phononic crystal and the observed attenuation of the propagating Lamb waves through a limited crystal. Physically, this corresponds to the study of the coupling of vibrating modes faced with a periodic interface. First, a numerical study involving the finite element method thanks to the ATILA® code is performed. An infinite plate made of aluminum with a periodic sinusoïdal corrugation is foremost modeled. For each studied frequency, the complex values of the wavenumber k are obtained. The dispersion curves in the (kʹ, kʺ, f) space are then plotted and show that the values of the imaginary part of the wavenumber (kʺ) are non-null in the frequency ranges of the forbidden bands. These values correspond to evanescent modes. Those modes are characterized by a parametric study (influence of the depth, the number of periods). A finite plate made of aluminum with a periodic sinusoidal corrugation is next considered. The harmonic analysis of this structure allows to link the Lamb waves attenuation and the presence of an evanescent wave existing in an infinite sinusoidal grating. Finally, the experimental study of a finite plate made of aluminum with a periodic triangular corrugation is realized. A measure of the mode conversion is performed and the forming of a coupling between a propagating mode and a backward one under the grating is observed
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Billy, Juliette. "Propagation quantique d'ondes de matière guidées: Laser à atomes et localisation d'Anderson." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00492482.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objet l'étude du transport quantique d'ondes de matière, obtenues à partir de condensats de Bose-Einstein, en connection avec les problèmes de transport électronique dans les solides. En effet, les atomes froids, de part le très bon contrôle qu'ils offrent sur les paramètres du système, sont aujourd'hui utilisés pour revisiter des problèmes fondamentaux de la matière condensée. Dans cette thèse, nous étudions en particulier la propagation d'une onde de matière créée par un condensat en expansion dans un guide optique 1D en présence de désordre, réalisé par un champ de tavelures laser (speckle). Cette étude a conduit à la première observation directe de la localisation d'Anderson 1D d'ondes de matière. Ce phénomène, emblématique de l'effet du désordre sur la propagation des ondes et initialement prédit dans le domaine de la matière condensée pour expliquer la transition métal-isolant, a en effet été mis en évidence avec divers types d'ondes classiques mais n'avait jamais été observé directement avec des ondes de matière. Ces travaux sont le point de départ à des expériences de transport quantique plus complexes. En parallèle, nous étudions un nouveau type d'onde de matière : le laser à atomes guidé. Celui-ci se propage avec une longueur d'onde de de Broglie élevée et offre la possibilité de contrôler indépendamment son énergie et son flux. Le laser à atomes est ainsi particulièrement adapté à l'étude de phénomènes de transport quantique. Nous présentons dans cette thèse la caractérisation de sa largeur spectrale, réalisée à partir de la mesure de la transmission du laser à atomes à travers une barrière de potentiel épaisse, réalisée optiquement.
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Billy, Juliette. "Propagation quantique d’ondes de matière guidées : laser à atomes et localisation d’Anderson." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112023.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objet l'étude du transport quantique d'ondes de matière, obtenues à partir de condensats de Bose-Einstein, en connection avec les problèmes de transport électroniques dans les solides. En effet, les atomes froids, de part le très bon contrôle qu'ils offrent sur les paramètres du système, sont aujourd'hui utilisés pour revisiter des problèmes fondamentaux de la matière condensée. Dans cette thèse, nous étudions en particulier la propagation d'une onde de matière créée par un condensat en expansion dans un guide optique 1D en présence de désordre, réalisé par un champ de tavelures laser (speckle). Cette étude a conduit à la première observation directe de la localisation d'Anderson 1D d'ondes de matière. Ce phénomène, emblématique de l'effet du désordre sur la propagation des ondes et initialement prédit dans le domaine de la matière condensée pour expliquer la transition métal-isolant, a en effet été mis en évidence avec divers types d'ondes classiques mais n'avait jamais été observé directement avec des ondes de matière. Ces travaux sont le point de départ à des expériences de transport quantique plus complexes. En parallèle, nous étudions un nouveau type d’onde de matière: le laser à atomes guidé. Celui-ci se propage avec une longueur d'onde de de Broglie élevée et offre la possibilité de contrôler indépendamment son énergie et son flux. Le laser à atomes est ainsi particulièrement adapté à l'étude de phénomènes de transport quantique. Nous présentons dans cette thèse la caractérisation de sa largeur spectrale, réalisée à partir de la mesure de la transmission du laser à atomes à travers une barrière de potentiel épaisse, réalisée optiquement<br>This thesis presents the study of the quantum transport of matter waves, obtained from a Bose-Einstein condensate, in connection with electronic transport in solids. Indeed, cold atoms, which allow a very good control on the parameters of the system, are used nowadays to revisit fundamental problems of condensed matter physics. In this thesis, we study in particular the propagation of a condensate released into a one-dimensional optical guide in presence of a disorder created by laser speckle. This study leads to the first direct observation of the 1D Anderson localization of matter waves. This phenomenon, emblematic of the effect of disorder on the propagation of waves and initially predicted in condensed matter physics to explain the metal-insulator transition, has indeed been reported with different types of classical waves but had never been directly observed with matter waves. This work paves the way to more complex quantum transport experiments. In parallel, we study a new type of matter wave: the guided atom laser. This atom laser is propagating with a high de Broglie wavelength and offers the opportunity to control independently both its energy and flux. It is therefore well suited for studying quantum transport phenomena. We present in this thesis the characterization of its spectral width, performed via the measure of the transmission of the atom laser through a thick optical barrier
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Tomljenovic-Hanic, Snjezana. "Propagation effects in optical waveguides, fibres and devices /." View thesis entry in Australian Digital Theses Program, 2003. http://thesis.anu.edu.au/public/adt-ANU20040921.104741/index.html.
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Puckett, Anthony. "An Experimental and Theoretical Investigation fo Axially Symmetric Wave Propagation In Thick Cylindrical Waveguides." Fogler Library, University of Maine, 2004. http://www.library.umaine.edu/theses/pdf/PuckettA2004.pdf.
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Leroux, Maud. "Propagation acoustique en conduit traité : influence de l'écoulement sur la propagation avec impédance de paroi." Le Mans, 2005. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2005/2005LEMA1016.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse effectué au Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine s'inscrit dans le cadre d'une étude à caractère expérimental sur la propagation des ondes acoustiques dans des guides traités acoustiquement en présence d'un écoulement. Les guides d'onde considérés sont des conduits droits dont la paroi peut être localement modifiée. Les traitements pariétaux appliqués sont caractérisés globalement par leur impédance. Déterminer l'impédance de ces éléments permet d'en déduire l'atténuation sonore pour des applications industrielles possibles, telles que la réduction des nuisances sonores dans des pots d'échappement ou des réacteurs d'avion. La présente étude se limite à des traitements à réaction dite locale, dont l'impédance est estimée en fonction de la fréquence. Une méthode basée sur la décomposition modale de la pression est exposée. La modélisation est adaptée aux différents traitements pariétaux étudiés et permet d'obtenir les caractéristiques de la transmission d'une onde acoustique. Les applications sont effectuées dans le cas de la propagation d'un mode plan, dans le cas où plusieurs modes sont considérés, ou enfin, dans le cas où le profil d'un écoulement non uniforme est pris en compte. Cette méthode est associée à une méthode inverse permettant d'estimer l'impédance des traitements pariétaux. Les résultats sont confrontés aux mesures réalisées. Les expériences ont été menées sur des bancs à écoulement où des mesures de matrice de diffusion sont réalisées à partir d'une méthode multi-microphonique classique<br>This experimental study performed at the Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Maine is concerned with acoustical wave propagation in lined ducts with superimposed stationnary flow. The present waveguides are straight ducts, whose wall may be locally modified. The lined part is globally determined with its impedance. Determine the impedance allows an estimation of the sound attenuation in the lined duct, and thereby industrial applications, such as reduction of noise in exhaust pipes or jet engines. The experiments are performed on locally reacting liners, whose impedances are estimated on the frequency range. A method based on multimodal formulation of the sound propagation is proposed and validated for the studied liners. The modeling gives the transmission characteristics of an acoustic wave. The applications are done whether for a plane wave propagation, or with more modes taken into account, and at last, in cases considering a non uniform flow profile. This method is linked to an inverse method, in order to determine the impedance of the lined part of the duct. The results of the computation are compared to the measurements. The experiments have been performed on flow ducts, and the scattering coefficients are measured by the mean of a usual multimicrophonic method
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Qiu, Zhiping. "Propagation en guide d'onde large : mesure par antennerie microphonique de la réflexion multimodale pour différentes extrémités." Thesis, Poitiers, 2017. http://www.theses.fr/2017POIT2278/document.
Full textAbstract:
L'étude expérimentale de la propagation et du rayonnement multimodal en guide large est abordée via des mesures par antennerie microphonique de la réflexion des modes pour différentes extrémités. Le banc expérimental est constitué d'un guide large fermé à une extrémité et débouchant sur différentes terminaisons à l'autre extrémité ; en paroi du guide sont branchées une source acoustique et deux antennes microphoniques. Chaque composant du banc est étudié pour améliorer les résultats de mesure. Une méthode de vérification des performances des haut-parleurs constituant la source et une méthode de pilotage de la source acoustique sont proposées pour favoriser la génération des différents modes de propagation de l'onde. Une méthode de calibration in-situ pour l'antenne est développée pour les différents modes. Un calcul des incertitudes pour l'estimation du coefficient de réflexion est proposé.Enfin les mesures sont effectuées pour différentes extrémités de guide : avec une bride, sans épaisseur, avec un écran infini. Le principe de la méthode de mesure de la réflexion des différents modes consiste à appliquer la méthode du doublet microphonique adaptée aux signaux issus de la décomposition modale obtenue au moyen de deux antennes de microphones. Les résultats de mesure pour le mode plan sont avantageusement comparés aux résultats théoriques issus de la littérature. Les résultats pour les premiers modes supérieurs montrent l'aptitude du système à extraire le coefficient de réflexion en module et en phase suffisamment précisément pour distinguer l'effet de la condition de rayonnement<br>The experimental study of multimodal propagation and radiation in a wide guide is proposed via measurements of the reflection of modes for different terminations by using microphone arrays. The experimental bench consists of a wide guide closed at one end and ended with different terminations at the other end; an acoustic source and two microphone arrays are flush-mounted to the wall of the guide. Each component of the bench is first studied to improve the measurement results. A method of verifying the performance of the loudspeakers constituting the acoustic source and a method of controlling the acoustic source are proposed in order to facilitate the generation of the different modes of propagation of the wave. An in-situ calibration method for the microphone array is developed for the different modes. A calculation of the uncertainties for the estimation of the reflection coefficient is proposed.Then, measurements are performed for different guide terminations: with a finite flange, without flange, and with an infinite flange. The measurement of the reflection for the different modes consists of applying the method of two microphones to the signals from the modal decomposition obtained by means of two microphone arrays. Results of measurements for the plane mode are satisfactorily compared with theoretical results from the literature. Results for the first higher modes show the ability of the system to extract the reflection coefficient in modulus and in phase with sufficient precision to distinguish the effect of the radiation condition
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Ajib, Rabih. "Propagation of light in Plasmonic multilayers." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2017. http://www.theses.fr/2017CLFAC040/document.
Full textAbstract:
La plasmonique vise à utiliser des nanostructures métalliques très petites devant la longueur d’onde pour manipuler la lumière. Les structures métalliques sont particulières parce qu’elles contiennent un plasma d’électrons libres qui conditionne complètement leur réponse optique. Notamment, lorsque la lumière se propage à proximité des métaux, sous forme de mode guidés comme les plasmons et les gap-palsmons, elle est souvent lente, présentant une vitesse de groupe faible. Dans ce travail, nous présentons une analyse physique qui permet de comprendre cette faible vitesse en considérant le fait que l’énergie se déplace à l’opposé de la lumière dans les métaux. Nous montrons que la vitesse de groupe est égale à la vitesse de l’énergie pour ces modes guidés, et proposons la notion de ralentissement plasmonique. Finalement, nous étudions comment cette « trainée plasmonique » rend une structure aussi simple qu’un coupleur à prisme sensible à la répulsion entre les électrons du plasma<br>The field of plasmonics aims at manipulating light using deeply subwavelength nanostructures. Such structures present a peculiar optical response because of the free electron plasma they contain. Actually, when light propagates in the vicinity of metals, usually under the form of a guided mode, it presents a low group velocity. Such modes, like plasmons and gap-plasmons, are said to be slow. In this work we present a general physical analysis of this phenomenon by studying how the energy propagates in metals in a direction that is opposite to the propagation direction of the mode. We show that the group velocity and the energy velocity are the same, and finally introduce the concept of plasmonic drag. Finally, we study how slow guided modes make structures as simple as prism couplers sensitive to the repulsion between electrons inside the plasma
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Bonnet, Anne-Sophie. "Analyse mathematique de la propagation de modes guides dans les fibres optiques." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066093.
Full textAbstract:
L'etude de la propagation d'ondes guidees dans des structures dielectriques cylindriques (fibres optiques en particulier) est un probleme vectoriel, susceptible de se reduire a un probleme scalaire dans le cadre de l'approximation dite de "faible guidage". La premiere partie traite de la partie vectorielle, la seconde, de la partie scalaire. Dans ces deux parties sont etudiees la relation de dispersion en fonction du profil d'indice de refraction
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Aubourg, Michel. "Méthode des éléments finis appliquée à des problèmes de propagation d'ondes électromagnétiques guidées." Limoges, 1985. http://www.theses.fr/1985LIMO4004.
Full textAbstract:
On étudie les composantes spectrales du champ électromagnétique guidé dans les lignes cylindriques blindées par la méthode des éléments finis. Le problème de propagation est formulé à partir des équations de Maxwell, le champ électromagnétique étant défini par des distributions. On obtient un système d'équations différentielles portant sur des distributions et où seules les composantes longitudinales du champ apparaissent; les solutions de ce problème vérifient implicitement les conditions aux limites (conditions aux limites naturelles). On expose brièvement la méthode des éléments finis, limitée à l'élément triangulaire de Lagrange. Les espaces de distributions utilisés sont décrits, ainsi que les principales méthodes de calcul numérique. Après avoir justifié l'approximation quasi-TEM, on formule le problème qui décrit l'onde approchée en termes de potentiels. Les notions de lignes couplées et de modes propres associés sont développées. Quelques exemples d'application dans le domaine de l'opto-électronique et des connexions dans les circuits intégrés sont traités par la méthodendes éléments fins. On résoud numériquement le problème de propagation des modes hybrides par la méthode des éléments finis dans deux cas : l'un où les milieux ont une permitivité tensorielle symétrique réelle, la direction de propagation étant une direction propre, l'autre où les milieux ont une permitivité scalaire complexe et une conductivité réelle. Quelques exemples sont traités : ligne à barreau semiconducteur, fibre optique monomode, ligne microfente, ligne à onde lente (structures coplanaires MIS et Schottky sur épitaxie).
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Benhlal, Jamal-Tahir. "Transport perpendiculaire et propagation guidee dans les superreseaux gaas-alas de courte peride." Paris 7, 1989. http://www.theses.fr/1989PA077010.
Full textAbstract:
La premiere partie concerne l'etude a basse temperature du transport perpendiculaire des excitons dans les superreseaux gaas-alas de courte periode. En mesurant le comportement temporel de la luminescence d'un puits quantique elargi - insere dans la structure - en fonction de l'epaisseur du superreseau la separant de la surface on determine le coefficient de diffusion des excitons. Le libre parcours moyen trouve est comparable avec ce que l'on trouve pour les materiaux massifs. Le transport est donc un transport de bande (de bloch). Un modele de diffusion a une dimension est utilise pour expliquer les resultats experimentaux. Dans la seconde partie, j'etudie la phototransmission de la lumiere guidee le long d'un puits quantique immerge dans un superreseau gaas-alas de courte periode qui sert de guide. Les regles de selection des transitions exciton lourd et exciton leger en fonction de la polarisation - parallele ou perpendiculaire aux couches - sont verifies. L'evaluation quantitative du coefficient d'absorption excitonique est en accord avec la valeur theorique. Enfin, avec une polarisation intermediaire, je mesure la dispersion de la birefringence
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Zlatev, Zahari. "Ultrasonic guided wave propagation in pipes coated with viscoelastic materials." Thesis, Brunel University, 2014. http://bura.brunel.ac.uk/handle/2438/12753.
Full textAbstract:
This work studies guided wave propagation in pipes coated with thick highly viscoelastic coating materials. The main motivation for this study is the problems associated with Long Range Ultrasonic Testing (LRUT) of coated pipelines. The results reported in the literature show that the proper determination of the optimum LRUT parameters depends strongly on the bulk acoustic properties of the coating materials. The bulk acoustic properties of coating materials reported in the literature show that they could vary significantly depending on the coating material age, temperature and bonding level. The methods for acoustic characterisation of coating materials reported by other researchers, have been studied and it was found that they do not take into account the temperature changes and bonding level variation. In this work, the bulk acoustic properties of two highly viscoelastic bitumen based coating materials are investigated. The conventional methods for acoustic characterisation are studied and a new method for independent measurement of bulk shear properties of bitumen is developed. The bulk acoustic properties of bitumen based coating materials are also studied by two new characterisation methods. The first method derives the bulk coating material properties from experimental data on guided wave reflection coefficients. The second method derives the coating material bulk properties from experimentally measured guided wave attenuation data. It is demonstrated that these new methods deliver much more accurate values for the bulk acoustic properties when compared to the data measured by conventional methods. The second method is used to study the temperature effect on the bulk acoustic properties and it is demonstrated that temperature has a significant effect. The validity of the acoustic properties for the two bitumen materials is investigated through comparison between numerical predictions and experimental data measured for guided wave reflection coefficients and attenuation of the torsional T(0,1) and longitudinal L(0,2) guided wave modes. Good agreement is achieved in the frequency range between 20 kHz and 100 kHz, which is typical for LRUT of pipes.
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Bucca, Steven E. "Wave propagation in lossy waveguide structures." Thesis, Virginia Tech, 1989. http://hdl.handle.net/10919/44110.
Full textAbstract:
In this thesis a numerical technique is developed determining the propagation constant
in waveguides and transmission lines. The technique accounts for both dielectric and conductor
losses in a guide having an arbitrary cross section and uses a full-wave solution process. A set of
coupled, vector integral equations which characterize the system are derived. The equations
enforce the necessary boundary conditions on the tangential electric and magnetic fields at the
boundaries separating the conductors and dielectrics.
The method of moments (MOM) technique is used to cast the equations into a
numerically solvable form. Computed results for various waveguide structures are compared to
known or perturbed results for three well-known structures. However, the program is more
general and may be applied to other cross-sections. Finally, possible future extensions of the
work is presented.<br>Master of Science
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Zhou, Bing. "Laser Nonlinear Propagation In Gases: The Properties And Applications." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00604381.
Full textAbstract:
When an intense femtosecond laser pulse propagates in a gas, it undergoes filamentation, a spectacular process where the pulse spatial, spectral and temporal characteristics change considerably. A thin short-lived plasma column is formed in the wake of the propagating pulse. My PhD work has been dedicated to the further understanding of the filamentation process. In a first part, I compare the properties of a usual filament with those of a filament formed by a femtosecond laser pulse with a Bessel beam profile. Using a laser pulse of same intensity and duration, I show that a Bessel beam can form a longer and more uniform plasma column in air, but that the plasma density is significantly lower. In a second part, I show that it is possible to increase considerably the lifetime of the plasma column, using a dual femtosecond/nanosecond laser pulse technique. To obtain an increased lifetime over a significant segment of a plasma column, I rely on the properties of Bessel beams in the nonlinear regime developed in the first chapter. In a third part, I study the dynamics of free electrons that are produced in the filamentation process. To do this, I have developed a specially designed current probe. Experiments reveal a very rich behaviour. The longitudinal displacements of electrons in the plasma column depend sensitively on the nature of the gas and its pressure as well as on the laser polarization of the laser. I propose a model to explain this behaviour. The direction of electron flow results from the competition between pure laser forces and a Coulomb wake field force. In the last chapter, I study filamentation in a Helium gas. This required improving the laser characteristics in order to reach the necessary power for filamentation. Improved characteristics have been achieved by implementing a planar compression stage which shortened the laser pulse from 50 fs to 10 fs without appreciable energy loss. The first experimental evidence for filamentation in He is presented at the end of the thesis. Agreement is found with a numerical simulation.
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Mazzaro, Gregory. "Analysis and simulation of the effects of atmospheric turbulence on optical wave propagation." Diss., Online access via UMI:, 2006.
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