THÈSE le grade de DOCTEUR EN SCIENCES Physique Atomique et ...

Sujets

• Impulsion électromagnétique
• Forme volume
• Dissémination des graines
• Tension électrique
• Microtube
• Fonction digamma

Informations

• Publié par: Shaem
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• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 7 Mo

Extrait

THÈSE présentée pour obtenir le grade de DOCTEUR EN SCIENCES spécialité Physique Atomique et Moléculaire par Antoine Monmayrant FAÇONNAGE ET CARACTÉRISATION D’IMPULSIONS ULTRACOURTES. CONTRÔLE COHÉRENT DE SYSTÈMES SIMPLES. Soutenance prévue le 27 juin 2005 devant la commission d’examen : M. Manuel JOFFRE Rapporteur M. Jean OBERLÉ Rapporteur Mme. Béatrice CHATEL Directrice de thèse M. Jean-Michel GÉRARD M. Bertrand GIRARD Invité M. Daniel KAPLAN M. Xavier MARIE Invité M. Christoph MEIERi REMERCIEMENTS Jesouhaiteicisalueretremerciertousceuxquim’ontaidéàallerauboutdecetteaventure. Malheureusement, comme ils ont été très nombreux à m’accompagner durant ce voyage et comme ces remerciements ne peuvent décemment pas occuper 1000 pages, je sais d’avance que je vais omettre ici un bon nombre d’entre eux. Disons que je vais essayer de faire de mon mieux pour remercier le plus grand nombre. Ne cherchez pas ici la moindre logique dans l’ordre d’apparition des heureux nommés. Il s’agit sûrement de la seule partie de cette thèse où je peux me permettre d’enchaîner les idées comme elles viennent, sans me préoccuper de la logique, alors j’en profite... Merci d’abord à tous ceux que j’oublie ici. J’espère que cette place de choix dans les re merciements, bien qu’assez impersonnelle, pourra me faire pardonner... Merci Jérôme (oui c’est lui, non il n’a pas changé) pour avoir été le mentor du petit scara bée débutant sa vie de thésard et de moniteur. Sanston humour moitié Sud Ouest /moitié Carambar, la salle de manip et les salles de TP auraient été bien plus sombres. Un grand merci à ma famille pour son soutien durant cette thèse ainsi que les années d’étude (parfois difficiles) qui l’ont précédée. Merci Valériepourtadisponibilité sansfaille.Tagénérosité ettoncalmeface auxquestions bêtesàrépétitionm’ont aidéàapprivoiser certainesbestioles utilisées aucoursdemathèse (je pense en particulier à LabView...). Merci aussi pour ta franchise et tes rires sonores... Merci Sebas, pour tes rayures, tes Doc Martens vertes et pour m’avoir laissé quelques spi rales de Cornu et quelques fonctions erf pour que je puisse m’amuser un peu durant cette thèse (lâche ce crapaud tout de suite!). Merci à Michel, Malika, Arnaud (pas d’élec., mais des idées), Renaud, Eric, et tous ceux avec qui j’aieu lachance d’enseigner àl’UPS... Le monitoratavraiment été une expérience passionnante et un bon moyen de sortir le nez du guidon de temps en temps. Merci au lecteurs de ne pas prêté à tension au éventuels fôtes d’hortaugrafe! Merci à Albert Stolow ainsi qu’à toute la "Dream Team" d’Ottawa (Ben, Rune, Athony Lee , Marc, Jérôme,...) pour leur accueil si chaleureux. Mon séjour au Canada a été un vrai plaisir grâce à eux. Merci aussi de m’avoir initié à la Poutine, la diététique selon les bûcherons québécois. Merci Jean Christophe pour m’avoir accompagné durant ce voyage de trois ans : quitte à ramer, autant être plusieurs. Bon courage pour la suite, le tofu et le sake... Merci à moi de m’être supporté malgré mon mauvais caractère. J’ai souvent cru craquer (et croc!). Mais comment est ce que les autres ont fait? Merci aussi à tous les oiseaux de passages : Barbara, Jean Baptiste, Marie Emilie, Giorgio, Peter, Julien, ... Merci Béatrice pouravoir dirigécette thèse d’une poignede fer...non, jerigole! Merci pour ton enthousiasme communicatif, ta bonne humeur et ta patience. Merci pour ton calme durant mes accès de colère ou de panique, ton assurance dans mes moments de doute... Ceii fut un plaisir de travailler avec toi. Merci à l’ensemble des techniciens (Daniel, Philippe, Michel, Laurent, William) pour leur aide sans laquelle aucun travail expérimental ne pourrait se faire. Un merci tout particu lier aux mécaniciens pour leur précieuse contribution lors de la conception du façonneur à haute résolution. Merciaussi àGérardpoursesconseilsprécieuxsurlavivisection desplatinesdetranslation et à Gilles pour l’amélioration de l’électronique d’acquisition. Merci Bertrand d’avoir su prendre du recul quand nous étions tous penchés sur l’expé rience, le nez dans le guidon, à ne pas voir plus loin que le bout de notre ligne 4f : "On n’y arrive déjà pas avec une impulsion, pourquoi veux tu qu’on en mette deux? On le fait si tu insistes, mais de toute manière, ça ne marchera pas..." Merci pour ta disponibilité et tes conseils. Merci à Aziz d’avoir partagé sa cage avec un autre fauve. Merci pour tes conseils, tes sif flotements, "Las ketchup song" et merci surtout d’avoir fermé la porte...; ) Ungrandmerciauxmembresdujuryextérieursaulaboratoire:ManuelJoffre,JeanOberlé, Jean Michel Gérard, Daniel Kaplan et Xavier Marie pour leurs remarques constructives concernant mon manuscrit. Merci aussi pour leur bonne volonté, leur flexibilité et leur sens de l’improvisation sans lesquels ma soutenance n’aurait pas été possible. Merci Wendel pour avoir mis à ma disposition tes programmes de contrôle du façonneur, avec en plus une assistance technique toujours disponible. Ce fut une source d’inspiration très importante pour l’écriture de mes programmes. Merci à Gregor Strobawa pour ses précieux conseils sur la calibration des cristaux liquides. Merci à Agnès et Marie France pour le secours qu’elles ont apporté à l’inadapté de la pa perasse administrative que je suis... Merci aux fourmis de l’improvisation, de la logistique et de la restauration pour tout le travail fourni le jour de la soutenance. Merci à Daniel, Thomas, Richard ainsi que les autres membres de la société Fastlite pour leur collaboration chaleureuse. Merci Chris pour tes réponses patientes lors de mes nombreuses incursions express dans ton antre du paquet d’onde et du canard en plastique... MerciArnaud(nonpascelui là,l’autre)d’êtrevenugonflerlesrangsdesArnaudduLCAR. Ta bonne humeur et tes déclarations implacables ont été très agréables durant la fin de cette thèse. Merci au hasard, et aux différents enseignants de mécanique quantique, pour m’avoir dé tourné de mes premières amours en dévoilant les charmes du pays des chats mi morts/mi vivants, des particules qui en seraient vraiment si seulement elles n’étaient pas aussi des ondes, ... Merci Gribouille pour ton soutien de tous les jours... Bref, merci, merci, merci...Table des matières INTRODUCTION 1 I Dispositif expérimental 5 I.1 Présentation générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 I.2 Oscillateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 I.3 Amplificateur régénératif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 I.4 NOPA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 I.5 Dispositifs de caractérisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 I.5.1 Autocorrélation Corrélation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 I.5.2 Cross corrélation résolue spectralement : XFROG . . . . . . . . . . 12 I.5.3 SPIDER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 II Façonneur à cristaux liquides 15 II.1 Mise en forme : état de l’art . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 II.2 Choix de la ligne 4f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 II.2.1 Géométries non retenues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 II.2.2 Géométrie retenue : géométrie X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 II.2.3 Evolutions possibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 II.3 Choix du masque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 II.3.1 Masques possibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 II.3.2 Double masque à cristaux liquides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 II.4 Dimensionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 II.4.1 Paramètres pertinents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 II.4.2 Application particulière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 II.5 Construction et alignement de la ligne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 II.5.1 Télescope cylindrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 II.5.2 Réseau d’entrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 II.5.3 Réseau de sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 II.5.4 Miroirs de repli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 II.6 Mise en place du masque et des polariseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 II.7 Calibration du déphasage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 II.7.1 Fonctionnement du masque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 II.7.2 Simplifier pour mieux calibrer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 II.7.3 Mise en oeuvre expérimentale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 II.7.4 Méthode mieux adaptée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 iiiiv TABLE DES MATIÈRES II.8 Calibration de la dispersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 II.9 Résultats et limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 II.9.1 Approche naïve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 II.9.2 Pixellisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 II.9.3 Couplage spatio temporel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 II.9.4 Utilisation d’algorithmes d’optimisation . . . . . . . . . . . . . . . . 60 II.9.5 Possibilités de compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 II.10Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 II.10.1 Expériences de Démonstration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 II.10.2 Application au contrôle cohérent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 II.10.3 Compensation de dispersion résonnante . . . . . . . . . . . . . . . . 69 II.10.4 Façonneur replié . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 IIIAutres dispositifs de mise en forme 75 III.1 Miroirs déformables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .