Tesis: "Cavité temporelle"

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Szriftgiser, Pascal. "Cavité gravitationnelle et optique atomique temporelle". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011912.

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Resumen

Dans le champ de recherche très général de l'optique atomique, allant de la fabrication de lentilles par masques matériels, à l'interférométrie sur jet ou à partir d'un piège, nous avons développé une technique utilisant un miroir lumineux à onde évanescente à atomes et la gravité, permettant de générer de nombreux éléments optiques, dont la succession et le développement sont temporels. Il a notamment été possible de fabriquer des lentilles pour ondes atomiques, un modulateur de phase, des fentes de diffraction ainsi qu'un interféromètre à fentes d'Young dans le domaine temporel.

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Chiquier, Jean-Michel. "Compression temporelle par effet Raman intra-cavité et compression spectrale des impulsions d'un laser à excimère". Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112084.

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Resumen

La première partie de la thèse est une étude du verrouillage par injection des lasers à excimères. Ce type de fonctionnement est utilisé pour réduire la largeur spectrale du rayonnement émis par des lasers à excimères fonctionnant avec des cavités instables. L'affinement spectral ainsi obtenu présente cependant l'inconvénient de ne pas s'appliquer à toute l'énergie d'émission. Cette limitation de l'efficacité est due à des mécanismes de compétition de fréquences qui sont mis en évidence et analyses au cours de la présente étude. Ces mécanismes sont diagnostiqués au moyen de mesures quantitatives effectuées sur un système laser à mélange krypton-fluor. A l'issue de l'analyse de ces mécanismes, des solutions sont proposées afin d'atteindre une efficacité complète de l'affinement spectral. La seconde partie de la thèse est consacrée a l'étude d'une nouvelle technique destinée à réduire jusqu'à quelques nanosecondes la durée des impulsions lumineuses émises par un laser à excimère.

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Daude, Frédéric. "Méthode d'intégration temporelle implicite pour la simulation des grandes échelles : application à la réduction du bruit de cavité". Poitiers, 2007. http://www.theses.fr/2007POIT2256.

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Resumen

Un travail d'analyse de schémas implicites pour la Simulation des Grandes Échelles d'écoulements compressibles est présenté. La finalité est d'augmenter l'efficacité des schémas en vue d'aborder des problèmes multi-échelles en aérdynamique, notamment les écoulements contrôlés. Le travail se décompose en trois parties : 1 - une analyse de l'influence des résidus de convergence et autres paramètres numériques sur la qualité des résultats, 2 - le développement d'une stratégie efficace, sur la base d'un concept nouveau d'optimisation locale par blocs, 3 - la démonstration du potentiel de la méthode dans le cas d'un écoulement de cavité transonique contrôlé par un barreau transverse. La méthode a permis de gagner le facteur 10 nécessaire
A study concerning the analysis of implicit time integration methods for Large-Eddy Simulation of compressible flows is presented. The objective is the increasement of the numerical efficiency of schemes to tackle multiscale problems in aerodynamic like controlled flows. This work is divided into three parts: 1- an analysis of the influence of the convergence residual and numerical parameters on the accuracy of the numerical solution, 2 - the developpement of an efficient strategy based on an new block local optimisation, 3 - the demonstration of the potentiability of the method proposed in the case of a transonic cavity flow controlled by means a spanwise cylinder. The method makes it possible to reduce the computational effort by a factor 10

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Uschanoff, Nicolas. "Dynamique spectro-temporelle d'une diode laser en cavité externe : application à la spectroscopie d'absorption haute sensibilité par intracavité laser". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10243.

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Resumen

Nous avons etudie le comportement d'un spectrometre d'absorption intracavite laser (i. C. L. A. S. ) utilisant un milieu amplificateur a semi-conducteur. Une etude theorique, basee sur les equations de bilan du laser en cavite externe, permet de mettre en evidence, d'une part, que l'important taux d'emission spontanee present dans les semi-conducteurs est une limitation pour la methode de mesure, d'autre part, que le coefficient de reflexion residuel non nul des faces de la diode conduit inevitablement a un spectre constitue d'amas, et enfin, que la presence d'une raie d'absorption spectrallement beaucoup plus large que la distribution spectrale du laser ne constitue pas une limite a la technique de mesure i. C. L. A. S. L'implication de la configuration geometrique de la cavite sur le spectre stationnaire du laser est etudiee aussi bien theoriquement qu'experimentalement, elle donne l'avantage a une configuration de cavite en l. La presence d'un traitement antireflet insuffisant sur les faces de certains de nos composants nous a, par ailleurs, permis d'observer un comportement dynamique proche de celui rencontre dans les montages ou la diode est soumise a une contre-reaction optique moderee. Le comportement dynamique du semi-conducteur en cavite externe revele la presence de couplages non lineaires entre les modes de la cavite. Ces couplages interviennent pour un temps de generation plus court que celui donne par l'emission spontane, qui est une limite fondamentale de la methode. Des mesures d'absorptions intracavite sur une raie de la vapeur d'eau atmospherique nous a permis d'atteindre une longueur d'absorption equivalente de 1500 m. L'ensemble de l'etude a permis de mettre en evidence le role penalisant de l'optique guidee (faible dimension du guide et inevitables coefficients de reflexion residuels des faces du milieu amplificateur) pour la methode de mesure intracavite. Une solution utilisant d'autres materiaux semi-conducteurs est cependant envisageable

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Lebouteiller, Claire. "Dispositif pour le chargement rapide d'une cavité miniaturisée : vers un registre de qubits atomiques". Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066100/document.

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L’exploration expérimentale de l’intrication quantique est un domaine de recherche très actif actuellement. Les systèmes d’électrodynamique quantique en cavité permettent notamment de générer de l’intrication dans des ensembles de plusieurs dizaines de particules, grâce à l’interaction à longue portée fournie par un mode du champ électromagnétique. Mon travail de thèse a consisté à mettre en place un nouveau dispositif expérimental aﬁn d’assurer le chargement rapide et ﬁable d’une cavité optique miniaturisée à l’intérieur de laquelle l’adressage et la détection d’atomes uniques viennent s’ajouter à l’interaction collective fournie par le mode de la cavité. La tomographie quantique des états intriqués requière l’acquisition d’un grand nombre de données expérimentales, un soin tout particulier doit donc être porté quand à la stabilité et à la rapidité de répétition de l’expérience. Pour satisfaire à ces critères, un système de lasers particulièrement compacts et robustes, a été conçu et fabriqué afin d’assurer le refroidissement et l’interaction avec les atomes. Pour permettre la rapidité de répétition de l’expérience, une source de rubidium est utilisée en mode impulsionnel dans l’unique cellule à vide. Elle permet de moduler temporellement la pression atomique en fonction des besoins de l’expérience. Un chargement prompt du piège magnéto-optique est alors possible sans réduire la durée de vie des atomes dans la cavité, au moment où se déroulent les expériences. Le transport des atomes entre leur position de capture et le centre de la cavité s’effectue grâce à un piège dipolaire, déplacé selon son axe fort de confinement à l’aide d’un déflecteur acousto-optique. Cela permet un déplacement rapide, de l’ordre de la centaine de millisecondes pour une distance de 1,5 cm. Grâce à cette combinaison de techniques, ce nouveau dispositif expérimental devrait donner accès à la physique riche des systèmes intriqués à plusieurs dizaines de particules
The study of quantum entanglement is a very active research field. Cavity quantum electrodynamics systems are versatile tools allowing for instance entanglement in mesoscopic systems, that is to say with about a hundred particles. The purpose of the new experimental setup built during this thesis is to reach the single atom manipulation and detection level while working with mesoscopic ensembles, collectively coupled to the cavity mode. Toward this goal, three new experimental techniques have been developed to enable reliable and fast data acquisition rate, essential to reconstruct entangled states by quantum tomography means. First, robust extended cavity diode lasers have been constructed, allowing acquisitions that last for days. Then, a pulsed atomic source has been set up, it combines the advantages of fast magneto-optical trap loading and long lifetime in conservative traps by modulating the pressure inside a single vacuum chamber apparatus on a short timescale. Finally, to ensure the fast transport of cold atomic ensembles from the magneto-optical trap to the cavity position, a dipole trap moved with an acousto-optic deflector has been built. This allows a transport over few centimetres leaving the full optical access to the atomic cloud for other manipulations. Thanks to this new experimental setup, we hope to contribute to the understanding of the rich physics lying beyond multi-particle entangled systems

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Müller, Markus. "Etude du polariton en cavité en régime de forte excitation : dynamique et non-linéarités dans les microcavités II-VI". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10215.

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Cette etude experimentale porte sur la dynamique de la photoluminescence des polaritons en cavite, dans des microcavites de semiconducteurs ii-vi en regime de couplage fort. Dans ces materiaux, la petite taille et la tres forte energie de liaison des excitons nous ont permis d'etudier le regime de couplage fort entre exciton et photon jusqu'a des densites d'excitation tres elevees, en explorant les regimes d'emission lineaire et non-lineaire. La technique experimentale utilisee est la spectroscopie de la photoluminescence, resolue en angle et en temps, sur une echelle de picosecondes. En regime lineaire et pour un desaccord negatif entre photon et exciton, nous observons une suppression de la relaxation des polaritons par emission de phonons acoustiques qui conduit a une distribution polaritonique non thermalisee sur la branche basse. Cet effet de goulot d'etranglement ou bottleneck, deja decrit pour les polaritons dans les semiconducteurs massifs, resulte du caractere photonique des polaritons au voisinage de k = 0, particulierement marque dans cette configuration. Sous forte excitation, des processus de relaxation non-lineaires, tels que la stimulation de la relaxation par l'etat final et la diffusion polariton-polariton, court-circuitent ce bottleneck et conduisent a une relaxation tres rapide vers le bas de la bande. Nous montrons que ce bouleversement de la dynamique de la relaxation est a l'origine de l'augmentation sur-lineaire de l'emission polaritonique observable sur ces etats.

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Basley, Jérémy. "Étude Expérimentale des Ondes et Structures Cohérentes dans un Écoulement Tridimensionnel de Cavité Ouverte". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00822898.

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Une écoulement de cavité ouverte tridimensionnel saturé non-linéairement est étudié par une approche spatio-temporelle utilisant des données expérimentales résolues à la fois en temps et en espace. Ces données ont été acquises dans deux plans longitudinaux, respectivement perpendiculaire et parallèle au fond de la cavité, dans le régime incompressible, en air ou en eau. À l'aide de multiples méthodes de décompositions globales en temps et en espace, les ondes et les structures cohérentes constituant la dynamique dans le régime permanent et pouvant être produites par des mécanismes d'instabilités différents sont identifiées et caractérisées.Tout d'abord, on approfondit la compréhension de l'effet des non-linéarités sur les oscillations auto-entretenues de la couche cisaillée impactante et leurs interactions avec l'écoulement intra-cavitaire. En particulier, l'analyse spectrale d'une portion de l'espace des paramètres permet de mettre en évidence un lien entre l'accrochage des modes d'oscillations auto-entretenues, la modulation d'amplitude au niveau du coin impactant et l'intermittence de ces modes. De plus, l'observation des basses fréquences intéragissant fortement avec les oscillations de la couche de mélange démontre l'existence d'une dynamique tridimensionnelle intrinsèque à l'intérieur de la cavité malgré les perturbations causées par la couche cisaillée instable.Les analyses de stabilité linéaire ont montré que des instabilités centrifuges peuvent résulter de la courbure induite par la recirculation. L'étude de la dynamique après saturation révèle de nombreuses structures cohérentes dont les propriétés sont quantifiées et classées en s'appuyant sur la forme des instabilités sous-jacentes: des ondes transverses progressives ou stationnaires. Enfin, certains comportements des structures saturées suggèrent que les mécanismes non-linéaires gouvernant le développement de l'écoulement une fois sorti du régime linéaire pourraient être étudiés dans le cadre des équations d'amplitude.

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Mazières, Valentin. "Claquage microonde par retournement temporel". Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30230.

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Un des défis auxquels sont confrontées les technologies plasmas est le développement de concepts de sources de plasma qui peuvent être transposés à des dimensions plus importantes, avec pour objectif par exemple le traitement de surface d'objets de grandes dimensions (panneaux solaires, écrans plats, grand wafer...). Cependant, plus la surface à traiter est grande, plus il devient difficile de la traiter. En fait, lorsqu'on augmente la surface, ces technologies se heurtent à des limites physiques et technologiques. Pour les sources plasmas microondes, l'incapacité à contrôler les plasmas vient du caractère multi-mode des grandes cavités, qui rend le contrôle de la distribution spatiale du champ électrique (et donc du plasma) en leur sein très difficile avec les technologies conventionnelles. L'objectif de la thèse est de développer une source plasma micro-onde répondant à ce besoin de contrôle des plasmas dans les grandes cavités (multimodes). Nous avons alors introduit un concept innovant de source de plasma micro-ondes : le "pinceau plasma ondulatoire". Le principe de cette source plasma consiste à contrôler dynamiquement la position du plasma dans une cavité en jouant sur la forme d'onde du signal transmis à la cavité. L'idée est alors d'utiliser le "Retournement Temporel", qui permet de focaliser spatio-temporellement l'énergie électromagnétique dans les cavités de grandes dimensions. Cette thèse propose les premières études théoriques et les premières démonstrations expérimentales du concept de "pinceau plasma ondulatoire"
One of the challenges that face plasma technologies is the development of plasma source concepts that can be scaled to larger dimensions, for example for the surface processing of large objects (solar panels, flat screens, large wafers, etc.). However, the more the area to be processed is large, the more it is difficult to process it. In fact, when increasing the area these technologies face physical and technological limitations. For microwave plasma sources, the inability to control plasmas comes from the multi-mode nature of large cavities, which makes the control of the spatial distribution of the electric field (and thus of the plasma) inside very difficult with conventional technologies. The objective of this thesis is to develop a microwave plasma source addressing this need for plasma control in large cavities (multimode). We then introduced an innovative concept of microwave plasma source: the "wave plasma brush". The principle of this plasma source consists in dynamically controlling the position of the plasma in a cavity by playing on the waveform of the transmitted signal to the cavity. The idea is then to use "Time Reversal", which allows a spatio-temporal focusing of the electromagnetic energy in large cavities.This thesis proposes the first theoretical studies and the first experimental demonstrations of the concept of "wave plasma brush"

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PATRASCU, ANDREEA. "Instabilites spatio-temporelles dans une cavite en anneau". Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112250.

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Je presente une etude theorique des instabilites spatio-temporelles dans une cavite en anneau contenant une cellule d'atomes a deux niveaux. Les equations qui decrivent ce systeme sont les equations couplees de maxwell-bloch plus une condition aux limites pour le champ electrique dans la cavite. J'ai fait d'abord une analyse de stabilite lineaire pour les solutions stationnaires qui predit une emission multiconique autour de l'axe optique. Pour connaitre les vraies structures spatiales transverses on a introduit les nonlinearites negligees dans l'analyse lineaire dans un modele qui puisse etre resolu numeriquement. J'ai choisi comme parametre de controle l'intensite du faisceau incident, qui peut etre: une onde plane ou a symetrie de revolution (gaussienne ou hypergaussienne). On a observe la lumiere a la sortie de la cellule dans le champ proche ainsi que dans le champ lointain. Mon travail s'est essentiellement concentre sur les structures monoconiques. Suivant les valeurs du desaccord en frequence entre la lumiere d'entree et la cavite, et suivant la taille du faisceau on a trouve des structures transverses ordonnees, hexagonales et en forme de marguerites, ainsi que des structures chaotiques. Une methode de filtrage des frequences spatiales nous permet de passer du desordre vers l'ordre. Cette etude numerique a ete completee par une analyse nonlineaire a multi-echelles qui a confirme nos resultats. Finalement je presente des structures transverses biconiques en rouleaux croises et en carres qui resultent du couplage entre vecteurs d'onde appartenant aux deux premiers cones de la cavite en anneau

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Marconi, Mathias. "Structures localisées temporelles dans les lasers à semi-conducteur à cavité verticale". Thesis, Nice, 2014. http://www.theses.fr/2014NICE4098/document.

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Les Structures Localisées (SL) se forment dans les milieux non-linéaires dissipatifs à large rapport d'aspect où une ou plusieurs solutions peuvent coexister dans l'espace des paramètres. Bien que la formation des SL est un phénomène général, leur mise en œuvre dans les lasers à semi-conducteur se montre très intéressante due au potentiel qu'offre les SL pour le traitement tout optique de l'information. En effet, l'idée de base est d'utiliser les SL comme des bits d'information en exploitant leur propriété d'addressabilité dans un milieu laser rapide et miniaturisé. Dans ce travail, je décrirai les résultats théoriques et expérimentaux obtenus dans les lasers à semi-conducteur à cavité vertical (VCSEL). Après une courte introduction sur les SL spatiales déjà observées dans la section transverse des VCSELs, j'expliquerai comment nous sommes parvenus à générer des SL temporelles à partir d'un régime de Mode-Locking passif obtenu quand le laser est couplé à une longue cavité externe fermée par un absorbant saturable rapide. Nous avons également observé l'émergence d'un autre type de SL, les SL temporelles vectorielles, dont le mécanisme de formation exploite le degré de liberté de polarisation de la lumière émise par le VCSEL alors que celui-ci est soumis à de la rétro-action optique sélective en polarisation (PSF) et de la réinjection de polarisation croisée (XPR)
Localized Structures (LS) appear in nonlinear dissipative media with large aspect-ratios where one or several solutions coexist in the parameters space. Although LS formation is a general phenomenon, their implementation in semiconductor lasers is of great interest due to the potential of LS for all-optical data processing. In fact, the basic idea consists in using LS as bits of information exploiting their property of addressability in a fast and small-sized medium. In this contribution, I will show the experimental and theoretical results obtained in Vertical Cavity Surface-Emitting Lasers (VCSELs). After a brief historical introduction on spatial LS emerging in the transverse profile of VCSELs, I will describe our method for the generation of temporal LS, that we observed in the frame of passive mode-locking when the VCSEL is coupled to a long external cavity closed by a fast saturable absorber, and vectorial LS, whose formation exploits the polarization degree of freedom of the VCSEL, which is submitted to the actions of a polarization-selective feedback (PSF) and a crossed-polarization reinjection (XPR)

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LE, BOLZER Françoise. "Hybridation de la technique des differences finies dans le domaine temporel (fdtd) et de l'optique physique temporelle (tdpo). Application aux antennes microruban en cavite". Rennes, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAR0002.

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Le travail presente dans ce memoire porte sur la conception d'un simulateur electromagnetique temporel destine a l'etude d'antennes hyperfrequences environnees. Dans ce cadre, une nouvelle technique d'hybridation, entierement formulee dans le domaine temporel a ete developpee. Elle combine une methode rigoureuse, la methode des differences finies dans le domaine temporel ou fdtd, avec une approche asymptotique, l'optique physique temporelle ou tdpo. Dans un premier temps, les deux methodes mises en jeu dans le processus d'hybridation ont ete detaillees. Le principe de la technique hybride a ensuite ete presente. Celui-ci repose sur une resolution exacte du noyau du probleme c'est-a-dire sur une simulation rigoureuse de l'element rayonnant de petite taille. Son rayonnement en presence d'un environnement donne est ensuite caracterise par l'approche asymptotique. L'hybridation a d'abord ete appliquee sur des structures filaires placees a proximite d'un large plan de masse parfaitement conducteur de dimension finie. Cette etude a permis de valider la nouvelle formulation et de mettre en evidence ses performances en terme de place memoire et de temps de calcul par rapport a une simulation entierement fdtd. Elle a ensuite ete etendue a la modelisation d'antennes microruban en cavite. Sur ce cas d'etude, elle s'est encore montree particulierement efficace pour caracteriser l'effet de la finitude du plan de masse sur le rayonnement en champ lointain.

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Zabbal, Paul. "Conception d’un dispositif de contrôle non-destructif par ultrasons de structure collée exploitant une cavité réverbérante à retournement temporel". Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0316/document.

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Le collage suscite un intérêt important pour remplacer les techniques traditionnelles d’assemblage, car il permet d’alléger les structures via une meilleure répartition des contraintes, et également de limiter les contraintes liées à l’assemblage de matériaux différents. Cependant, l’absence de technique de contrôle non destructive robuste de la qualité du collage et plus particulièrement de l’adhésion freine son développement en particulier dans le domaine aéronautique. Dans ce travail une méthode d’inspection ultrasonore d’interfaces collées qui doit révéler des défauts d’adhésion est proposée. Cette technique est validée sur un système représentatif d’applications industrielles, à savoir une liaison entre substrats métalliques liés par un adhésif époxy en film de faible épaisseur. Des défauts ont été introduits au sein de l’interface adhésive (dans l’adhésif ou à l’interface adhésif/substrat) de façon à simuler des défauts rencontrés en environnement industriel. Afin d’améliorer les capacités de détection des méthodes ultrasonores linéaires usuelles, des algorithmes de reconstruction des courbes de dispersion optimisés ont été développés. Cependant, les ondes guidées ne se sont pas montrées suffisamment sensibles à des interfaces faibles dans cette configuration, pour des adhésifs de faible épaisseur et lorsqu’une incertitude des épaisseurs des matériaux est tolérée. Dès lors, des méthodes de contrôle reposant sur l’interaction non-linéaire entre une onde ultrasonore de forte amplitude et un défaut sont proposées car moins système dépendant. Pour détecter et quantifier ces nonlinéarités, des ultrasons suffisamment énergétiques doivent être générés, ce qui implique généralement l’usage de dispositifs électroniques de puissance potentiellement intrinsèquement non-linéaires. Pour contourner ces limitations technologiques, un dispositif dédié est proposé, utilisant des traducteurs alimentés sous tension faible et placés sur un objet réverbérant. L’émission de signaux complexes préalablement établis par étalonnage permet par retournement temporel de concentrer l’énergie acoustique temporellement et spatialement, pour générer des déplacements particulaires ultrasonores de fortes amplitudes à la surface de l’échantillon contrôlé. Pour valider cette approche, le dispositif est utilisé pour contrôler des interfaces collées au sein desquelles différents types de défauts de collage ont été introduits : pollutions (particules de PTFE, démoulant, trace de doigt, etc.), insert. Les échantillons sont finalement testés mécaniquement pour évaluer la sensibilité de la résistance des interfaces à la présence de ces défauts
Bonding is of great interest to replace traditional assembly techniques, as it makes it possible to lighten structures, through a better distribution of stresses but also to limit the stresses associated with assembling different materials. However, the lack of a robust non-destructive control technique for bonding quality and more particularly adhesion slows down its development, particularly in the aeronautical field. In this work an ultrasonic inspection method of glued interfaces which should reveal defects in adhesion is proposed. This technique is validated on a system representative of industrial applications, metal substrates bonded by a thin film epoxy adhesive. Defects have been introduced into the adhesive interface (in the adhesive or at the adhesive/substrate interface) in order to simulate defects encountered in an industrial environment. In order to improve the detection capabilities of conventional linear ultrasonic guided waves methods, algorithms for reconstructing optimized dispersion curves have been developed. However, the guided waves were not sufficiently sensitive to low interfaces in this configuration, where adhesives are thin, and an uncertainty of material thickness is tolerated. Therefore, control methods based on the non-linear interaction between a high amplitude ultrasonic wave and a defect are proposed. To detect and quantify these non-linearities, sufficiently energetic ultrasound must be generated, which generally involves the use of potentially intrinsically non-linear electronic power devices. To overcome these technological limitations, a dedicated device is proposed, using transducers powered under low voltage and placed on a reverberant object. The emission of complex signals previously established by calibration makes it possible to concentrate acoustic energy temporally and spatially, to generate after time reversal ultrasonic particle movements of high amplitude on the surface of the controlled sample. To validate this approach, the device is used to control glued interfaces in which different types of gluing defects have been introduced: pollution (PTFE particles, release agent, fingerprints, etc.), insert. The samples are finally mechanically tested to assess the sensitivity of the interface resistance to the presence of these defects

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Cenier, Tristan. "Interactions entre rythmes rapides et rythmes lents dans la représentation de l’information olfactive dans le réseau bulbaire". Thesis, Lyon 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10093/document.

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Une particularité de la modalité sensorielle olfactive est la nature complexe du stimulus chimique à représenter. Les cellules sensorielles de la cavité nasale sont sensibles aux traits physico-chimiques des molécules et transmettent cette information vers le bulbe olfactif, premier relais central de cette modalité. L’organisation des voies de projection vers le bulbe entraîne une spatialisation de l’activité dans cette structure, ce qui constitue un mode de représentation de l’information mais qui n’est pas suffisant à lui seul. Le bulbe olfactif est également marqué par des phénomènes dynamiques prépondérants. Tout d’abord le rythme respiratoire, qui organise temporellement le niveau d’activation de l’appareil sensoriel, ensuite les oscillations des potentiels de champs locaux, et enfin les oscillations sous-liminaires des potentiels de membrane des cellules. Ces éléments dynamiques pourraient être le support de la formation d’assemblées de neurones, sous-populations de cellules synchronisées transitoirement et permettant la représentation de l’information suivant un principe spatio-temporel. Les travaux présentés dans cette thèse sont basés sur l’enregistrement conjoint des activités unitaires des cellules du bulbe, des oscillations des potentiels de champs locaux et de la respiration en réponse à des stimulations olfactives. Nous montrons les relations existant entre les différents phénomènes dynamiques et comment ils permettent d’organiser l’activité des cellules pour aboutir à la formation d’assemblées de neurones fonctionnelles. Nous mettons particulièrement en évidence le rôle central de la respiration dans le fonctionnement intégré du bulbe olfactif
A striking feature of the olfactory sensory system is its ability to deal with a complex multi-dimensional chemical stimuli. Receptor cells in the nasal cavity are sensitive to specific features of molecules and transmit this information to the olfactory bulb, first relay for olfaction in the central nervous system. Due to the organization of projection pathways to the bulb, afferent information activates the structure in a topographical fashion ; although this may constitute a coding strategy for olfactory information it has proven insufficient, and other strategies must be investigated. Dynamic phenomenons are a preponderant feature of the olfactory bulb. The respiratory rhythm imposes a sinusoidal level of activation to the system, oscillations in local field potentials and subthreshold oscillations in neurons membrane potentials may interact and lead to the transient synchronization of sub-populations of neurons. This particular mechanism, designated as neural assemblies, is in theory a good candidate for the representation of olfactory information. The work presented here is based on conjoint recordings, in anesthetized animals, of unitary activities, oscillations in the LFP and respiration, in response to olfactory stimulation. We show the relationships existing between the various dynamic phenomenons, and hypothesize on their functional roles. We propose that a same mechanism may form different neural assemblies each assuming a specific functional role. The respiratory rhythm acts as a gating system, organizing the formation of successive yet different neural assemblies

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Dioum, Bakhao. "Manipulation and Characterization of Multimode Quantum Light in Photonic Systems". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2024. http://www.theses.fr/2024ULILR072.

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Cette thèse fait progresser l'optique quantique multimode à travers deux contributions théoriques et pratiques majeures.Premièrement, nous introduisons les cavités temporelles comme une nouvelle approche pour le filtrage des modes temporels, en exploitant les principes de dualité espace-temps pour transposer les principes des cavités de nettoyage de modes spatiaux au domaine temporel. Contrairement aux approches existantes, cette opération de filtrage ne repose pas sur des interactions non linéaires ou sur l'accord de phase, préserve la fréquence porteuse et maintient intacte la structure des modes temporels. Nous démontrons la faisabilité d'une implémentation pratique utilisant des lentilles temporelles électro-optiques et des réseaux de diffraction, avec des stratégies complètes d'optimisation des paramètres pour les applications classiques et quantiques.Deuxièmement, nous abordons les limitations fondamentales de la détection d'états quantiques à travers les interféromètres à effet mémoire (IME). Nous établissons de nouveaux critères pour prédire la compression cachée directement à partir des paramètres du système et développons de nouvelles méthodes de décomposition lisse pour implémenter des unitaires dépendant de la fréquence. Ces innovations permettent un appariement parfait des modes pour les états présentant des caractéristiques spectrales complexes et des supermodes morphants, qui sont plus courants que précédemment reconnu dans les systèmes quantiques basés sur des cavités. L'efficacité de notre approche est démontrée par des études de cas détaillées de configurations d'oscillateurs paramétriques optiques
This thesis advances multimode quantum optics through two major theoretical and practical contributions.First, we introduce temporal cavities as a novel approach to temporal mode filtering, leveraging space-time duality principles to translate spatial mode-cleaning cavity principles to the temporal domain. Unlike existing approaches, this filter operation does not rely on nonlinear interactions or phase matching, preserves the carrier frequency, and maintains the temporal mode structure intact. We demonstrate practical implementation feasibility using electro-optic time lenses and diffraction gratings, with comprehensive parameter optimization strategies for both classical and quantum applications.Second, we address fundamental limitations in quantum state detection through interferometers with memory effect (IME). We establish new criteria for predicting hidden squeezing directly from system parameters and develop novel smooth decomposition methods for implementing frequency-dependent unitaries.These innovations enable perfect mode-matching for states exhibiting complex spectral features and morphing supermodes, which are more common than previously recognized in cavity-based quantum systems. The effectiveness of our approach is demonstrated through detailed case studies of optical parametric oscillator configurations

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Portal, Nicolas. "Segmentation et suivi temporel automatiques des cavités cardiaques en IRM dynamique". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2024. http://www.theses.fr/2024SORUS306.

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Resumen

Le but de la thèse est de développer un algorithme d'apprentissage profond capable de segmenter toutes les cavités cardiaques sur des séquences d'images IRM petit axe. L'algorithme sera utilisé pour initialiser et contraindre spatialement le logiciel « cardio-track », capable d'effectuer une segmentation semi-automatique sur l'ensemble du cycle cardiaque. Cet algorithme permettra d'extraire des biomarqueurs à même de faciliter le diagnostique de pathologies cardiaques. Dans un second temps, un algorithme permettant de suivre des points de contour sur des séquences IRM (IRM dynamique) sera développé. Cet algorithme permettra d'estimer le déplacement des points de contours en tenant compte de l'aspect temporel afin de calculer la déformation des structures cardiaques . En particulier, la déformation régionale du myocarde pourra être estimé afin de prédire la survenu des infarctus du myocarde. Les déformations prédites seront comparées aux déformations obtenus avec le logiciel CardioTrack
The aim of the thesis is to develop a deep learning algorithm ableof segmenting all cardiac cavities in short-axis MRI image sequences. The algorithm will be used to initialize and spatially constrain the "cardio-track" software, which can perform semi-automatic segmentation throughout the cardiac cycle. This algorithm will allow for the extraction of biomarkers that can facilitate the diagnosis of cardiac pathologies. Then, in a second phase, an algorithm for tracking contour points in MRI sequences (dynamic MRI) will be developed. This algorithm will estimate the displacement of contour points using temporal information in order to compute the deformation of cardiac structures. In particular, myocardial regional strain can be estimated to predict the occurrence of myocardial infarctions. The estimated cardiac strain will then be compared with the ground truth strain computed by the CardioTrack software

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Gouzien, Élie. "Optique quantique multimode pour le traitement de l'information quantique". Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019AZUR4110.

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Resumen

Cette thèse étudie l’optique quantique multimode, aussi bien du point de vue de la génération que celui de la détection. Elle s’articule autour de trois volets. Nous étudions la génération de lumière comprimée multimode dans une cavité. Pour cela nous considérons la forme la plus générale de hamiltonien quadratique, permettant entre autres de décrire l’utilisation de plusieurs pompes dans un matériau effectuant du mélange à quatre ondes. Une approche combinant fonctions de Green et décompositions de matrices symplectiques est décrite. Cette théorie générique est appliquée à des cas particuliers. Dans un premier temps, des exemples en basse dimension sont donnés. Ensuite, une configuration d’oscillateur paramétrique optique pompé de manière synchrone (SPOPO) est décrite et étudiée ; les résultats obtenus montrent que ce système a un comportement très différent de celui du SPOPO utilisant une non-linéarité d’ordre 2. Ces travaux ouvrent la voie à la réalisation de peignes de fréquences quantiques avec des micro-résonateurs en anneau gravés sur silicium. Un autre problème examiné est celui de prendre en compte l’information temporelle obtenue lors du clic d’un détecteur de photon unique. Pour cela nous utilisons un formalisme multimodal temporel afin d’expliciter les opérateurs décrivant la mesure. Les principaux défauts des détecteurs réels, dont la gigue temporelle, l’efficacité finie et les coups d’obscurité sont pris en compte. L’utilisation des opérateurs est illustrée par la description d’expériences usuelles de l’optique quantique. Enfin, on montre que la lecture du temps de clic du détecteur permet d’améliorer la qualité de l’état généré par une source de photons annoncés. En troisième partie nous présentons un schéma de génération d’intrication hybride entre variables continues et discrètes, pour laquelle la partie discrète est encodée temporellement. Ce schéma est analysé en détail vis-à-vis de sa résistance aux imperfections expérimentales
This thesis studies multimode quantum optics, from generation to detection of light. It focuses on three main parts. Multimode squeezed states generation within cavity is studied. More specifically, we take into account general quadratic Hamiltonian, which allows describing experiments involving arbitrary number of modes and pumps within a medium performing four-wave mixing. We describe a generic approach combining Green functions and symplectic matrix decomposition. This general theory is illustrated on specific cases. First, low-dimensional examples are given. Then, a synchronously pumped optical parametric oscillator (SPOPO) is described and studied; it shows a very distinct behavior from that of the SPOPO using second order non-linearity. This work opens way to the realization of quantum frequency combs with ring micro-resonators engraved on silicon. Single-photon detectors are described taking into account temporal degrees of freedom. We give positive-valued measurement operators describing such detectors including realistic imperfections such as timing-jitter, finite efficiency and dark counts. Use of those operators is illustrated on common quantum optics experiments. Finally, we show how time-resolved measurement allows improving the quality of state generated by single-photon heralded source. In the third part we propose a protocol for generating a hybrid state entangling continuous and discrete variables parts, for which the discrete part is time-bin encoded. This scheme is aanalysed in detail with respect to its resilience to experimental imperfections

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Basley, Jérémy. "An Experimental Investigation on Waves and Coherent Structures in a Three-Dimensional Open Cavity Flow". Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112245/document.

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Resumen

Une écoulement de cavité ouverte tridimensionnel saturé non-linéairement est étudié par une approche spatio-temporelle utilisant des données expérimentales résolues à la fois en temps et en espace. Ces données ont été acquises dans deux plans longitudinaux, respectivement perpendiculaire et parallèle au fond de la cavité, dans le régime incompressible, en air ou en eau. À l'aide de multiples méthodes de décompositions globales en temps et en espace, les ondes et les structures cohérentes constituant la dynamique dans le régime permanent et pouvant être produites par des mécanismes d'instabilités différents sont identifiées et caractérisées.Tout d'abord, on approfondit la compréhension de l'effet des non-linéarités sur les oscillations auto-entretenues de la couche cisaillée impactante et leurs interactions avec l'écoulement intra-cavitaire. En particulier, l'analyse spectrale d'une portion de l'espace des paramètres permet de mettre en évidence un lien entre l'accrochage des modes d'oscillations auto-entretenues, la modulation d'amplitude au niveau du coin impactant et l'intermittence de ces modes. De plus, l'observation des basses fréquences intéragissant fortement avec les oscillations de la couche de mélange démontre l'existence d'une dynamique tridimensionnelle intrinsèque à l'intérieur de la cavité malgré les perturbations causées par la couche cisaillée instable.Les analyses de stabilité linéaire ont montré que des instabilités centrifuges peuvent résulter de la courbure induite par la recirculation. L'étude de la dynamique après saturation révèle de nombreuses structures cohérentes dont les propriétés sont quantifiées et classées en s'appuyant sur la forme des instabilités sous-jacentes: des ondes transverses progressives ou stationnaires. Enfin, certains comportements des structures saturées suggèrent que les mécanismes non-linéaires gouvernant le développement de l'écoulement une fois sorti du régime linéaire pourraient être étudiés dans le cadre des équations d'amplitude
A space-time study of a three-dimensional nonlinearly saturated open cavity flow is undertaken using time-resolved space-extended experimental data, acquired in both cross-stream and spanwise planes, in incompressible air and water flows. Through use of multiple modal decompositions in time and space, the waves and coherent structures composing the dynamics in the permanent regime are identified and characterised with respect to the instabilities arising in the flow.Effects of nonlinearities are thoroughly investigated in the impinging shear layer, regarding the self-sustained oscillations and their interactions with the inner-flow. In particular, the analysis conducted throughout the parameter space enlightens a global connection between the selection of locked-on modes and the amplitude modulation at the impingement and the mode switching phenomenon. Furthermore, observations of low frequencies interacting drastically with the shear layer flapping motion underline the existence of intrinsic coherent three-dimensional dynamics inside the cavity in spite of the shear layer disturbances.Linear stability analyses have demonstrated that centrifugal instabilities are at play along the main recirculation. The present investigation of the dynamics after onset of the saturation reveals numerous space-time coherent structures, whose properties are quantified and classified with respect to the underlying instabilities: travelling or standing spanwise waves. Finally, some patterns exhibited by the saturated structures suggest that the nonlinear mechanisms governing the mutations of the flow after the linear regime could gain more insight in the frame of amplitude equations

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Chiquier, Jean-Michel. "Compression temporelle par effet Raman intra-cavité et compression spectrale des impulsions d'un laser à excimère". Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37612742x.

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Rupin, Matthieu. "Cavité réverbérante et résonateurs sub-longueur d'onde : approches numériques et expérimentales". Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENY082/document.

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Resumen

Ce travail de thèse se décompose en deux parties. Tout d'abord, nous présentons une nouvelle technique de focalisation d'ondes avec un seul émetteur en cavité réverbérante (FIM) en profitant d'un algorithme inspiré du filtre inverse. Via l'étude expérimentale de cavités réverbérantes dans le domaine des ultrasons, nous démontrons la capacité du FIM à optimiser la focalisation quelle que soit le type de cavité (de type ergodique ou non). Dans une deuxième partie, la propagation d'ondes élastiques dans un système formé par un ensemble de tiges d'aluminium collées sur une plaque mince de même nature, est étudiée. Ces tiges (résonateurs quasi-ponctuels) sont arrangées de façon périodique ou aléatoire sur une échelle sub-longueur d'onde. Le métamatériau ainsi constitué révèle la présence de larges bandes de fréquences interdites. De plus, la coexistence de résonances de flexion et de compression dans les résonateurs, ajoutée à la présence d'une conversion d'une partie de l'énergie du mode A0 vers le mode S0 dans la plaque, crée une grande complexité du champ d'onde. C'est ce qui fait de ce type de métamatériau, des objets tout à fait singuliers à l'échelle mésoscopique
This thesis is divided into two parts. First, we present a new technique for focusing waves with one emitter in reverberant cavity (OCIF) inspired by inverse filter algorithm. Through the experimental study of reverberant cavities in the field of ultrasound, we demonstrate the ability of the OCIF to optimize the focusing no matter what type of cavity (ergodic type or not). In a second part, we investigate the propagation of elastic waves in a system formed by a set of aluminum rods glued to a thin plate of the same material. These rods form a set of quasi-punctual resonators in the propagation plane of waves. It is possible to arrange them periodically or randomly on a subwavelength scale. The metamaterial thus formed shows a complex wave field within it, including the presence of wide prohibited frequency ranges (bandgaps). The experimental and numerical approaches described in this manuscript show the existence of both flexural and compressional resonances in the resonators. Added to the presence of a conversion of a portion of the energy from the $A0$ Lamb mode to the $S0$ one in the plate, such a complexity makes this type of metamaterials, quite unusual objects at the mesoscopic scale

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Caicedo, Alejandro. "Caractéristiques neurochimiques des neurones préservant l'information temporelle dans le système auditif du rat et du cobaye". Montpellier 1, 1997. http://www.theses.fr/1997MON1T017.

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Afi, Sahbi. "Contribution a l'amelioration de la coherence temporelle et de la diminution du courant de seuil d'un laser semiconducteur par adjonction d'une cavite exterieure". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1987. http://www.theses.fr/1987STR13195.

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Il est essentiellement montre dans ce memoire que : - la largeur spectrale du laser semiconducteur peut etre reduite d'un facteur aussi grand que dix milles; - la stabilite de fonctionnement de la cavite composee necessite des niveaux de contrereaction tres eleves; - de tels niveaux sont plus facilement obtenus en deposant une couche antireflechissante sur la face laser du cote reflecteur; - de tels niveaux permettent par ailleurs des reductions du courant de seuil aussi importantes que cinquante pour cent

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Arnal, Bastien. "Elastographie pour le suivi des thérapies par ultrasons focalisés et nouveau concept de cavité à retournement temporel pour l'histotripsie". Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00786523.

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L'émission d'ultrasons focalisés à forte puissance peut être utilisée pour réaliser l'ablation non-invasive de zones pathogènes, de type cancéreuses par exemple. On distingue deux régimes d'ablations : ablation thermique appelée HIFU (" High Intensity Focused Ultrasound ") et ablation mécanique appelée histotripsie utilisant des ondes de chocs focalisées. Au cours de ma thèse, nous avons développé des méthodes de suivi ultrasonore en temps réel à partir d'une technique d'élastographie quantitative (Supersonic Shear wave Imaging). Nous montrerons que des mesures précises des changements d'élasticité au cours des traitements fournissent un suivi et un guidage avec une robustesse aux mouvements du patient. En effet, l'élastographie nous a permis d'une part de cartographier la température et d'autre part de suivre la formation de lésion en temps réel qu'elle soit de type thermique (HIFU) ou mécanique (histotripsie). Nous aborderons aussi une technique d'inversion totale du front d'onde appliquée à SSI qui améliore la sensibilité à la perte d'information due au bruit et à l'hypoéchogénicité existante dans certaines lésions. Enfin, nous présenterons un nouveau concept de cavité à retournement temporel " réglable " pour l'émission d'impulsions de très fortes pressions à partir d'un nombre limité de transducteurs. Notre prototype a permis de générer des ondes de chocs focalisées au sein d'une étendue considérable et de multiplier par 17 la pression d'une sonde d'imagerie conventionnelle. Ainsi, à partir d'électroniques basse-puissance à faible coût, ce dispositif thérapeutique pourrait avoir de nombreuses applications thérapeutiques limitées actuellement par des contraintes géométriques.

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Etaix, Nicolas. "Imagerie acoustique à faible nombre de transducteurs au moyen d'une cavité acoustique". Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00781296.

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Cette thèse traite de l'imagerie acoustique à faible nombre de transducteurs au moyen d'une cavité. Il a été démontré au laboratoire qu'un dispositif d'imagerie pouvait être obtenu avec seulement quelques transducteurs. Il repose sur l'usage d'une cavité mélangeur et la technique d'imagerie par retournement temporel. Une première étude expérimentale est réalisée avec une plaque en Duralumin de géométrie carrée équipée d'un unique transducteur. Le système dans son ensemble agit comme une antenne acoustique à faible profil et autorise la focalisation contrôlée d'une onde acoustique dans l'air. Par la suite, nous avons souhaité améliorer le contraste de focalisation du système. Pour cela, la géométrie de la cavité a été modifiée afin d'augmenter le nombre de modes. Le contraste de focalisation dépend en effet du nombre de modes excités dans la cavité. Une plaque de géométrie irrégulière est d'abord étudiée et utilisée pour effectuer des expériences d'imagerie en mode échographique. Ensuite, nous avons introduit un réseau de résonateurs. Il est montré expérimentalement et numériquement que ceci permet d'augmenter fortement la densité modale dans une faible bande de fréquence et donc d'améliorer le contraste de focalisation. Puis, une étude en fonction du nombre de transducteurs est également réalisée et montre que le gain du contraste en fonction du nombre de transducteurs est limité du fait de la dépendance des modes excités. Enfin, pendant cette thèse et depuis son début, les plaques ont été caractérisées au moyen d'une technique nouvelle de mesure locale d'épaisseur étudiée en parallèle. Elle repose sur la mesure des vibrations de la plaque sur un cercle et en son centre. Grande innovation, la technique autorise la simple écoute de la vibration de la plaque pour en déduire son épaisseur.

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Catheline, Stefan. "ETUDES EXPERIMENTALES EN ACOUSTIQUE : DE L'ELASTOGRAPHIE AUX CAVITES REVERBERANTES". Habilitation à diriger des recherches, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00378138.

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Resumen

Le premier chapitre de ce mémoire porte sur l'élastographie transitoire, une nouvelle technique ultrasonore capable de cartographier l'élasticité de cisaillement du corps humain. Cette information est utilisée depuis longtemps par les médecins lorsqu'ils procèdent à un examen par palpation. Un outil de palpation ultrasonore pourrait être extrêmement efficace pour dépister ou diagnostiquer certains cancers comme celui du sein par exemple. C'est le sujet de la première partie. La thèse de Laurent Sandrin (novembre 2000) a montré la faisabilité de cette technique d'imagerie pour localiser et mesurer l'élasticité d'inclusions « dures » dans des gels d'agar-gélatine. Les premiers essais cliniques ont lieu à l'Institut Curie en juin 2001. La fin de cette première partie est consacrée à l'utilisation de la force de radiation acoustique en élastographie transitoire.
Dans la deuxième partie, nous nous attachons à décrire la viscosité des tissus biologiques. Cette problématique a été étudiée pendant la thèse de Jean-Luc Gennisson (soutenue en septembre 2003) d'un point de vue académique et pendant la thèse de Jeremy Bercoff (décembre 2004) pour une application en imagerie médicale. Enfin, une coopération avec Ralph Sinkus (Philipps Research Hamburg) dans le domaine de l'élastographie par IRM a permis de jeter les bases d'un algorithme de problème inverse visco-élastique.
Notre quête des paramètres mécaniques des tissus biologiques nous a naturellement amenés vers le sujet de la troisième partie : l'anisotropie. Avec Jean-Luc Gennisson alors en thèse, nous avons mené à l'institut de Myologie de l' hôpital La Pitié Salpêtrière ainsi qu'avec Christophe Cornu et Pierre Portero, une campagne expérimentale portant sur les mesures d'élasticité transverse du biceps sur dix volontaires. Ces travaux scientifiques dans les milieux biologiques où l'anisotropie est une règle plutôt qu'une exception, nous ont permis d'établir des collaborations fructueuses avec Steve Levinson, université de Rochester, NY, pionnier de l'élastographie stationnaire. L'excellent accord entre les expériences et la théorie de l'élasticité dans les milieux anisotropes nous a poussés à formuler avec Ralph Sinkus (Philipps Research Hamburg) les bases d'un algorithme de problème inverse visco-anisotrope.
Si l'étude de la non linéarité dans les métaux, les cristaux et les roches a donné lieu à de nombreuses publications, la littérature est extrêmement avare en matière de non linéarité dans les solides mous. De ce fait, cette troisième partie qui décrit des recherches à caractère fondamental, constitue la partie la plus académique du mémoire. Grâce à l'élastographie transitoire, nous avons pu obtenir des résultats quantitatifs sur la mesure des coefficients non linéaires de Landau. Les résultats d'expériences d'acoustoélasticité, celles d'ondes transverses de fortes amplitudes ou d'interactions non linéaires d'ondes transverses menées avec Jean-Luc Gennisson, Jeremy Bercoff (thèse soutenue en décembre 2004) et Xavier Jacob (soutenance de thèse prévue en mai 2005) convergent vers la conclusion suivante : si le coefficient élastique de compression du second ordre λ est de six ordres de grandeur supérieur au coefficient élastique de cisaillement μ dans les solides mous, il en va de même pour les coefficients élastiques non linéaires de compression du troisième ordre B et C par rapport au coefficient élastique non linéaire de cisaillement A. Ces résultats expérimentaux nous ont permis de collaborer avec les théoriciens de grande renommée, Yuri Ilinsky et Zhenia Zabolotskaya de l'université de Huston, TX, que nous avons eu le plaisir d'accueillir trois semaines au laboratoire en juillet 2004.
Comme j'ai passé toutes les années de thèse dans un laboratoire dont le thème de recherche principal est le retournement temporel des ondes acoustiques, il était fatal que, tôt ou tard, cette thématique très riche et très féconde me contamine. Mes premières expériences de retournement temporel acoustique ont été effectuées sur un coin de table au Marine Physical Laboratory, à l'institut Scripps de San Diego, CA, pendant mon année post doctorale dont le thème était : « mesures ultrasonores de diamètres de vaisseaux sanguins ». A mon retour au laboratoire Ondes et Acoustique en janvier 2000, Ros Kiri Ing, Mathias Fink et moi avons lancé cette thématique sur le retournement temporel des cavités réverbérantes immergées, qui s'est avérée partager avec les expériences de retournement temporel dans les milieux multidiffuseurs ou dans les guides d'ondes bon nombre de problématiques.
Ces recherches, dont l'essentiel est synthétisé dans le second chapitre, ont été menées parallèlement aux activités d'élastographie et, bien entendu, parallèlement à mes activités d'enseignement à l'université de Paris 7. Outre l'intérêt scientifique de vérifier les lois de la diffraction ou le principe d'Huygens dans des cavités chaotiques en contact avec un transducteur ultrasonore unique, nous avons montré pendant la thèse de Nicolas Quieffin (soutenue en décembre 2004) comment le champ acoustique réverbéré pouvait être contrôlé afin de focaliser les ultrasons en temps réel à l'extérieur de la cavité immergée. Les applications potentielles de ce procédé dans le domaine de l'imagerie notamment médicale pourraient permettre d'envisager des systèmes utilisant un petit nombre de transducteurs donc à faible coût. Mais c'est dans un tout autre domaine, celui de l'interactivité, que ce procédé est apparu immédiatement utile. Ros Kiri Ing et moi avec le projet ReverSys « les interfaces acoustiques interactives » soutenu par AGORANOV, incubateur d'entreprises de
technologies innovantes, avons obtenu la mention spéciale du jury au Grand Prix de l'Innovation de la Ville de Paris 2003. Sous l'impulsion de Ros Kiri Ing, la société Sensitive Object a vu le jour en octobre 2003.

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Afi, Sahbi. "Contribution à l'amélioration de la cohérence temporelle et de la diminution du courant de seuil d'un laser semiconducteur par adjonction d'une cavité extérieure". Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37602126t.

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Robin, Justine. "Development of a 3D time reversal cavity for pulsed cavitational ultrasound : application to non-invasive cardiac therapy". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCC273/document.

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Resumen

L'objectif de cette thèse était d'explorer de nouvelles applications cardiaques pour l'histotripsie et de développer les outils permettant leur mise en place non-invasive. La thérapie ultrasonore cardiaque est en effet encore assez peu développée aujourd’hui, à cause de la difficulté à traiter un organe en mouvement permanent, et très bien protégé derrière la cage thoracique.Nous avons d'abord montré in vivo, sur un modèle ovin, que l’on pouvait sectionner les cordages mitraux de manière non-invasive ainsi que traiter la sténose aortique calcifiée. Engendrer de la cavitation sur les feuillets valvulaires permet effectivement d’agir à distance sur les calcifications, et de globalement assouplir la valve.Simultanément, nous avons développé un dispositif pour la thérapie cardiaque non invasive, fondé sur le concept de cavité à retournement temporel. Ce dispositif permet l'émission d'impulsions ultrasonores de haute intensité dans un très grand volume d’intérêt. L’on peut ainsi déplacer le point de thérapie en 3 dimensions de manière entièrement électronique, et sans déplacer mécaniquement l’appareil. Après optimisation, ce dispositif a permis de créer des lésions mécaniques bien contrôlées dans une région d'intérêt de 2 000 cm3.Pour faire face au défi que représente la cage thoracique, nous avons développé une méthode de focalisation adaptative et l'avons mise en œuvre dans un prototype 2D du dispositif. Avec cette méthode, nous pouvons non seulement construire un front d'onde ultrasonore adaptatif qui se propage de manière préférentielle à travers les espaces intercostaux, mais grâce aux propriétés des cavités à retournement temporel, nous pouvons également augmenter la pression focale obtenue sur la cible de thérapie.Enfin, pour approfondir ce travail sur la focalisation adaptative, et nous avons considéré le cas de l'imagerie transcrânienne. Pour cette application, nous avons choisi d’utiliser la focalisation par retournement temporel dans le bruit de speckle, pour corriger les aberrations induites par le crâne. En simulations numériques, nous avons pu calculer les modulations de phase et d'amplitude induites par les os et améliorer le contraste et la résolution d'une image B-mode
The objective of this thesis was to explore new applications for cardiac histotripsy, and to develop the tools making it possible non-invasively. Cardiac ultrasound therapy indeed still remains limited due to the tremendous challenge of treating a constantly and rapidly moving organ, well protected behind the ribcage.We first showed in vivo, on a large animal model, that histotripsy could be used non-invasively to cut mitral chordae, and to treat calcified aortic stenosis in a beating heart. Cavitation on the valve leaflets can indeed locally and remotely act on the calcifications, and globally soften the valve. Simultaneously, we developed a therapeutic device allowing completely non-invasive cardiac shock-wave therapy based on the time reversal cavity concept. In particular, this device allows the emission of high intensity ultrasound pulses, and provides 3D electronical steering of the therapy focal spot in a large volume. After a thorough optimisation process, this device was capable of creating well controlled mechanical lesions over a 2 000 cm3 region of interest. To tackle the challenge of ultrasound propagation through the rib cage, we developed an adaptive focusing method (DORT method through a time reversal cavity), and implemented it in a 2D prototype of the device. With this method, we not only could build an adaptive ultrasonic wavefront propagating preferentially through the intercostal spaces, but due to time reversal cavities properties, we could also increase the peak pressure obtained on target.Finally, we pushed our work on adaptive focusing further, and considered the case of transcranial imaging. For this application, we chose to use the time reversal of speckle noise technique, to correct the aberrations induced by the skull. In numerical simulations, we were able to derive the phase and amplitude modulations induced by the bones, and could improve the contrast and resolution of a B-mode image

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Tronche, Hervé. "Contribution à l'étude de la mise en phase de lasers à solide et à semiconducteur : prise en compte des effets temporels". Toulouse, ENSAE, 1996. http://www.theses.fr/1996ESAE0004.

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Cette thèse porte sur l'étude de la mise en phase de réseaux linéaires de lasers faiblement couplés, appliquée aux réseaux de lasers à semiconducteur et de microlasers à solide. La mise en phase d'un réseau de lasers constitue unmoyen de dépasser les limitations actuelles des sources laser unitaires et de créer un faisceau de forte intensité lumineuse, à la fois cohérent spatialement (faible divergence) et spectralement (synchronisation de l'émission du réseau sur une seule fréquence). Après une rapide présentation de la définition de mise en phase et des différents modèles développés à cet effet, le premier chapitre est consacré à l'établissement d'une méthodologie générale d'analyse des effets temporels de la mise en phase d'un réseau de lasers faiblement couplés. Cette méthodologie repose sur les équations d'évolution couplées qui sont démontrées à partir des équations de Maxwell et de la théorie semiclassique appliquée au couplage faible de lasers. Puis ces considérations théoriques sont appliquées à l'étude de deux cas particuliers : la mise en phase d'un réseau de lasers à semiconducteur par cavité externe dans le deuxième chapitre et la mise en phase d'un réseau de microlasers à solide par champ évanescent dans le troisième chapitre.

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Federico, Maxime. "Spatio-temporal description of single photons : from cavity production to local detection". Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2024. http://www.theses.fr/2024UBFCK013.

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Ce travail fournit une analyse des propriétés spatio-temporelles d'états à un photon. En commençant par une quantification directement réalisée en espace position, nous démontrons que deux formulations différentes de la théorie sont équivalentes : elles prédisent les mêmes résultats. L'équivalence est formulée sous forme d'un isomorphisme de leurs espaces de Hilbert respectifs. On utilise par la suite cette construction en espace position pour étudier la propagation des photons décrit par des impulsions. Nous démontrons que la dynamique de n'importe quel état du champ électromagnétique quantique est alors donnée par l'évolution temporelle de la représentation de l'état, telle que décrite par les équations de Maxwell classiques. Nous construisons également un modèle de détection locale de photons en utilisant l'opérateur densité d'énergie. Ce modèle nous permet de démontrer la non localité de tout état à un photon grâce à la propriété d'antilocalité de l'opérateur fréquence Ω=c(-Δ)^{1/2}. Nous caractérisons ensuite cette non localité pour un état à un photon produit par l'émission spontanée d'un atome d'Hydrogène et montrons que la décroissance de sa densité d'énergie se comporte asymptotiquement comme pour des distances r loin de l'atome. Enfin, nous nous interessons à la production de photons en cavités pour laquelle nous démontrons au travers d'un argument topologique que, dans la limite adiabatique, l'approximation de l'onde tournante (rotating wave approximation) est justifiée et permet donc la production de photons très proches de photons uniques parfaits. Nous construisons aussi, comme résultat préliminaire, un modèle heuristique utilisant des modes quasinormaux pour décrire la procution de photons dans des cavités ouvertes
This work provides an analysis of spatio-temporal properties of single-photon states. Starting with a direct quantization in position space representation, we show that two different formulations are equivalent, i.e., they give the same quantum theory. The equivalence is formulated in terms of isomorphisms of their respective Hilbert space of states. We then use this construction in position space to study the propagation of photons in terms of pulses and we show that the dynamics of any state of the quantum electromagnetic field is given by the classical Maxwell equations for the classical pulse onto which the photons are defined. We also construct a model for local detection of photons using the energy density operator. This model allows us to show the nonlocality of all single-photon states using the anti-local property of the frequency operator Ω=c(-Δ)^{1/2}. We then characterize this nonlocal property for a single-photon state spontaneously emitted by a Hydrogen atom and we show a radial decay of its energy density of 1/r^6 in the asymptotic limit of large distances r from the atom. Finally, we consider the production of photons in cavities where we show through topological arguments that in the adiabatic limit, the rotating wave approximation is justified and thus the photons produced with these techniques can be very close to perfect single photons. We also construct as a preliminary result a heuristic model using quasinormal modes to describe the production of photons inside leaky cavities

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Soltane, Ayoub. "Contributions expérimentales originales en chambres réverbérantes à brassage de modes et en cavités surdimensionnées". Thesis, Limoges, 2018. http://www.theses.fr/2018LIMO0092/document.

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La chambre réverbérante à brassage de modes (CRBM) est une cavité métallique fermée surdimensionnée, équipée d’un brasseur de modes. Le brassage de modes rend le champ électromagnétique homogène et isotrope à l’intérieur de la CRBM (dans son volume utile). Cette thèse illustre tout d’abord une nouvelle méthode pour évaluer les performances d’un brasseur de modes (via le spectre Doppler). Ensuite, elle présente une nouvelle méthode permettant de mesurer la surface équivalente radar (SER) d’un objet canonique en utilisant la technique de fenêtrage temporel ou time-gating. Enfin, elle présente une nouvelle méthode permettant de mesurer le diagramme de rayonnement d’une antenne dans une cavité surdimensionnée via la technique de time-gating
The reverberation chamber (RC) is an oversized closed metal cavity, equipped with a mode-stirrer. The mode stirring makes the electromagnetic field homogeneous and isotropic inside the RC (in its useful volume). This thesis illustrates firstly a new method for evaluating the performance of a mode-stirrer (via the Doppler spectrum). Then, it presents a new method for measuring the radar cross section (RCS) of a canonical object using the time-gating technique. Finally, it presents a new method for measuring the antenna radiation pattern in an oversized cavity via the time-gating technique

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Li, Yifeng. "Développement d'outils de simulation numérique pour l'élastodynamique non linéaire : application à l'imagerie acoustique de défauts à l'aide de transducteur à cavité chaotique". Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00578755.

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Dans cette thèse nous proposons de développer un système d'imagerie ultrasonore innovante de micro- défauts basé sur l'utilisation conjointe de techniques d'acoustique non linéaire et du concept de "transducteur à cavité chaotique". Ce transducteur correspond à la combinaison d'une céramique piézoélectrique collée sur une cavité de forme chaotique et du principe de retournement temporel. La faisabilité et les performances de ce nouveau système sont explorées par des simulations numériques. Des paramètres optimaux d'utilisation pour une implémentation expérimentale sont proposés. Une grande partie des travaux menés dans le cadre de cette thèse se concentre sur le développement d'outils numériques permettant l'amélioration de telles techniques d'imagerie. Un schéma d'éléments finis de type Galerkin Discontinu (GD) est étendu à l'élastodynamique non linéaire. Un type de zone absorbante parfaitement adaptée, appelée "Nearly Perfectly Matched Layer" (NPML) a aussi été développé. Dans le cas de matériaux orthotropes, comme des problèmes de stabilité apparaissent, un mélange de NPML et de zone atténuante, dont on contrôle la proportion respective, est introduit afin de stabiliser les NPML. Une validation expérimentale du concept de "transducteur à cavité chaotique" pour la focalisation dans un milieu solide, réverbérant ou non, en utilisant une seule source est réalisée. Les méthodes de retournement temporel et de filtre inverse sont présentées et comparées. La démonstration expérimentale qu'un "transducteur à cavité chaotique" peut être utilisé conjointement avec les méthodes d'inversion d'impulsion afin de réaliser une image de non linéarités localisées est présentée

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Li, Yifeng. "Développement d’outils de simulation numérique pour l’élastodynamique non linéaire : application à l’imagerie acoustique de défauts à l’aide de transducteur à cavité chaotique". Thesis, Ecole centrale de Lille, 2009. http://www.theses.fr/2009ECLI0014/document.

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Dans cette thèse nous proposons de développer un système d’imagerie ultrasonore innovante de micro- défauts basé sur l’utilisation conjointe de techniques d’acoustique non linéaire et du concept de "transducteur à cavité chaotique". Ce transducteur correspond à la combinaison d’une céramique piézoélectrique collée sur une cavité de forme chaotique et du principe de retournement temporel. La faisabilité et les performances de ce nouveau système sont explorées par des simulations numériques. Des paramètres optimaux d’utilisation pour une implémentation expérimentale sont proposés. Une grande partie des travaux menés dans le cadre de cette thèse se concentre sur le développement d’outils numériques permettant l’amélioration de telles techniques d’imagerie. Un schéma d’éléments finis de type Galerkin Discontinu (GD) est étendu à l’élastodynamique non linéaire. Un type de zone absorbante parfaitement adaptée, appelée "Nearly Perfectly Matched Layer" (NPML) a aussi été développé. Dans le cas de matériaux orthotropes, comme des problèmes de stabilité apparaissent, un mélange de NPML et de zone atténuante, dont on contrôle la proportion respective, est introduit afin de stabiliser les NPML. Une validation expérimentale du concept de "transducteur à cavité chaotique" pour la focalisation dans un milieu solide, réverbérant ou non, en utilisant une seule source est réalisée. Les méthodes de retournement temporel et de filtre inverse sont présentées et comparées. La démonstration expérimentale qu’un "transducteur à cavité chaotique" peut être utilisé conjointement avec les méthodes d’inversion d’impulsion afin de réaliser une image de non linéarités localisées est présentée
In this thesis we propose the development of an innovative micro-damage imaging system based on a combination of Nonlinear Elastic Wave Spectroscopy techniques and “chaotic cavity transducer” concept. It consists of a combination of a PZT ceramic glued to a cavity of chaotic shape with the time reversal principle. The feasibility and capabilities of these new ideas is explored by numerical simulations, and optimal operational parameters for experimental implementation are suggested based on the modelling support. A large part of the research work conducted in this thesis is concentrated on the development of numerical simulation tools to help the improvement of such nonlinear imaging methods. A nodal Discontinuous Galerkin Finite Element Method (DG-FEM) scheme is extended to nonlinear elasto-dynamic including source terms. A Perfectly Matched Layer absorbing boundary condition well adapted to the DG-FEM scheme, called Nearly Perfectly Matched Layer (NPML), is also developed. In the case of orthotropic material as stability problems appear, a mixture of NPML and sponge layer, with a controllable ratio of these two kinds of absorbing layers, is introduced. The experimental validation of “chaotic cavity transducer” to focalize in reverberant and non-reverberant solid media with only one source is made. Classical time reversal, inverse filter and 1 Bit time reversal process are discussed and compared. The experimental demonstration of the use of a “chaotic cavity transducer”, in combination with the pulse inversion and 1-bit methods, to obtain an image of localized nonlinearity is made. This opens the possibility for high resolution imaging of nonlinear defects

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Quieffin, Nicolas. "Etude du rayonnement acoustique de structures solides : vers un système d'imagerie haute résolution". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000940.

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Le procédé de Retournement Temporel permet de focaliser les ondes acoustiques en n'importe quel point d'un domaine 3D, au moyen d'un unique transducteur collé sur la surface d'une cavité solide rayonnante. La résolution du système dépend alors de la dimension de la cavité. Une théorie basée sur l'analyse modale des signaux relie le contraste du système aux caractéristiques physiques de la cavité et du transducteur. Puis nous avons étudié l'amélioration de la focalisation que peuvent apporter l'utilisation du procédé de Filtre Inverse et l'ajout de transducteurs. La première application d'imagerie a été la localisation d'une source ultrasonore à l'aide d'un seul transducteur. Puis nous avons montré comment le crâne humain joue le rôle d'une cavité réverbérante et pourrait participer au processus de localisation de son par l'Homme. Enfin nous avons développé un système de localisation d'impacts, dans le but transformer tout objet de la vie quotidienne en interface tactile.

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La, Rota Camilo. "Analyse de l'activité électrique multi-sites auditif chez le cobaye". Phd thesis, Grenoble 1, 2003. http://www.theses.fr/2003GRE19001.

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"La problématique qui a motivé cette étude est celle de la représentation et du traitement de l'information dans le néocortex. On s'intéresse en particulier à l'hypothèse selon laquelle l'information sensorielle est représentée par un " code " spatio-temporel dans l'activité coopérative des populations neuronales. Cette étude est fondamentale pour le développement de solutions technologiques à certains problèmes médicaux (e. G. Neuroprothèses). La disponibilité de nouvelles techniques de mesure multi-sites qui permettent d'observer l'activité spatio-temporelle du cortex à des résolutions suffisantes, nous donne l'occasion d'aborder la notion " d'interaction neuronale " à des échelles mésoscopiques et d'étudier les mécanismes de la sensation et de la perception au niveau des aires fonctionnelles. Nous nous sommes intéressés à l'activité électrique du cortex auditif en réponse aux stimuli sonores, observée in vivo chez le cobaye à l'aide de colorants fluorescents potentiel-dépendants. Nous avons étudié des méthodes pour le traitement, l'analyse et la compression/intégration de l'information spatio-temporelle, adaptées à ce type de données. Une analyse descriptive nous a permis de caractériser les signaux recueillis, ainsi que leur variabilité et les erreurs qui nuisent à la mesure. Une étude théorique est venue compléter cette description et a permis d'interpréter nos données par rapport à l'activité neuronale sous-jacente. Le signal de fluorescence est difficile à traiter avec des techniques classiques de traitement du signal, nous avons donc utilisé des techniques basées sur la transformée en ondelettes afin d'estimer et de caractériser l'activité d'origine neuronale. Finalement, nous avons analysé quelques approches pour la modélisation spatio-temporelle de l'activité du cortex, et nous avons étudié l'adéquation de ces modèles à nos données. Des éléments de méthode pour l'étude de cette problématique et des perspectives pour les expériences futures sont avancés. "
The scientific problem that has motivated this study is the representation and processing of information in the neocortex. We are interested in particular in the hypothesis that states that information is coded on the neural populations' cooperative activities. This study is essential to find technological solutions to some medical problems, such as the development of neuroprosthesis. The existence of new multisite measuring techniques that allow the in vivo observation of the spatiotemporal activity of the cortex at high resolutions, give us the possibility to study the concept of "neural interaction" at mesoscopic scales and to study the mechanisms of senses and perception at the level of functional areas. We have studied in particular the electrical activity of the guinea pig's auditory cortex in response to stimuli using voltage-dependent dyes (optical imaging). We have studied some techniques for the processing and analysis of the spatiotemporal information represented by this data. By means of a descriptive analysis we have characterized the signals, their variability and the measuring errors. A theoretical study complemented this description, and allowed us to interpret our data in function of the underlying neural activity. Optical signals are difficult to process with traditional signal processing techniques, we have used wavelet-based techniques to estimate and characterize the neural activity components of the signal. Finally, we have evaluated some approaches to the spatiotemporal modeling of the cortical activity, and we have studied the pertinence of these models to describe our data. Some perspectives on this problem and on the design of future experiences are given

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Tesis sobre el tema "Cavité temporelle"

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