| Optimisation du désordre pour le contrôle des ondes en milieux complexes (Disorder optimization for wave control in complex media) Ferise, Clément - (2023-11-10) / Université de Rennes - Optimisation du désordre pour le contrôle des ondes en milieux complexes
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Langue : Français Directeur(s) de thèse: Davy, Matthieu; Bonnet-Bendhia, Anne-Sophie Discipline : Télécommunications Laboratoire : IETR Ecole Doctorale : MATISSE Classification : Sciences de l'ingénieur Mots-clés : Microondes, Façonnage de front d'onde, Milieux aléatoires et désordonnés, Modes sans réflexion, Transmission parfaite
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Résumé : Les travaux présentés dans ce manuscrit de thèse se portent sur le contrôle des ondes en milieux complexes. Les techniques de façonnage de fronts d'ondes ont été développées dans l'optique de contrôler la forme spatiale et/ou temporelle du signal sortant en adaptant spécifiquement le signal incident et ont fourni d'incroyable résultats. Dans cette thèse nous présentons une nouvelle approche de technique de façonnage de fronts d'ondes qui tire pleinement parti des degrés de liberté spatiaux et temporels à l'entrée et à la sortie d'un système diffusif aléatoire. Cette nouvelle approche permet la réalisation et la généralisation de plusieurs tâches emblématiques de contrôle des ondes. Nous élargissons ensuite notre champ de recherche pour considérer des approches où le milieu diffusif lui-même est modifié. Nous nous penchons notamment sur l'étude de perturbations critiques, dans des milieux symétriques, permettant la coalescence d'états sans réflexion PT-symétriques en points exceptionnels sans réflexion. Enfin, dans les deux derniers chapitres, nous cherchons à augmenter la transmission en ajoutant des diffuseurs supplémentaires au milieu diffusif initial. Nous montrons que, grâce à un positionnement judicieux, il est possible d'améliorer la conductance sur une large bande de fréquences ou d'obtenir une transmission parfaite à une fréquence spécifique, quelque soit le front d'onde incident. Abstract : This thesis focuses on wave control in complex media. Wavefront shaping techniques have been developed with the aim of controlling the spatial and/or temporal shape of an output pattern by tailoring the incident wavefront, with remarkable results. We introduce a new wavefront shaping approach that fully leverage both spatial and/or temporal degrees of freedom at the input and output sides of a random diffusive system. This novel method enables the realization and generalization of several emblematic wave control functionalities. We then expend our research to approaches in which the diffusive medium itself is modified. In particular, we focus on the study of critical perturbations in symmetrical media, leading to the coalescence of PT-symmetric reflectionless states into reflectionless exceptional points. Finally, in the last two chapters, we seek to increase the transmission by adding additional scatterers to the initial diffusive medium. We demonstrate that, through suitable positioning, we can achieve broadband conductance enhancement or perfect transmission at a specific frequency, regardless of the incident wavefront. | |||