Contrôle d’ondes en milieux complexes

Les premiers travaux sur le retournement temporel d’ondes acoustiques dans les milieux multiplement diffuseurs et dans les cavités réverbérantes ont permis de comprendre que l’ont peut tirer profit des multiples trajets pour focaliser une onde dans le temps et dans l’espace. La focalisation peut même être grandement améliorée par la présence des chemins multiples. Ces dernières années trois sujets ont été étudiés :

Focalisation spatio-temporelle par contrôle de front d’ondes

Dans le cadre d’une collaboration avec l’université d’Amsterdam, nous avons mis au point une nouvelle méthode pour focaliser des ultrasons en milieux complexes et nous l’avons comparée au retournement temporel. S’apparentant aux nouvelles méthodes de focalisation par contrôle de front d’ondes récemment développées en optique, elle présente toutefois la particularité d’exploiter la totalité des degrés de liberté (spatiaux et temporels) offerts par le milieu de propagation pour atteindre une focalisation optimale non seulement en espace, mais aussi en temps. Un article présentant ces résultats est paru en 2012 dans la revue Physical Review E [1].

Contacts

  • Arnaud Tourin

Focalisation par retournement temporel de microondes de forte puissance : « le bazooka électromagnétique »

Dans le cadre d’un projet financé par la DGA (projet AORTE) nous avons appliqué le principe de focalisation par renversement du temps à la génération d’impulsions micro-ondes de forte amplitude à partir d’un générateur d’ondes arbitraires. A cette fin, nous avons conçu une cavité réverbérante ouverte sur sa face avant et profité des propriétés de compression d’impulsion du renversement temporel. Des impulsions de fortes amplitudes sont ainsi générées à l’extérieur de la cavité grâce à l’étalement temporel des signaux à l’intérieur. L’amplitude ainsi que la largeur de la tache focale des impulsions obtenues ont été étudiées en fonction des différents paramètres expérimentaux. Un gain de 18 dB par rapport à une antenne directive de même ouverture est obtenu [2].

Contacts

  • Julien de Rosny

ocalisation sub-longueur d’onde

En lien avec les travaux portant sur les métalentilles résonantes [3] dans le cas où les antennes sur lesquelles l’onde est focalisée sont fortement couplées et que l’impédance de charge des antennes vérifie une condition particulière liée à la courbe de dispersion du réseau d’antenne : des périodes spatiales plus petites que la longueur d’onde sont alors excitées ; ces modes, qui donnent naissance à une focalisation sublongueur d’onde, sont très semblables aux modes plasmons rencontrés dans les métaux.

Contacts

  • Geoffroy Lerosey
  • Julien de Rosny

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