Forcage spatial d'etats non lineaires en electroconvection. Structures du champ transverse dans une cavite optique non lineaire

par Michel Henriot

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de ROLAND RIBOTTA.

Soutenue en 2001

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    Etude des mecanismes non lineaires de la structuration et de l'evolution vers la complexite dans deux systemes hors d'equilibre, hydrodynamique et optique. Le premier est etudie en regime force. Le forcage est obtenu en appliquant un mode spatial, qui se couple a l'amplitude de la convection grace a un dispositif a photoconducteur que nous avons developpe. Ce meme type de dispositif est utilise dans la retroaction optique. En electro-convection d'un cristal liquide nematique, les etats spontanes sont entraines par le mode de forcage a l'interieur d'une plage bien definie (accrochage de phase). Les defauts des structures non homogenes sont ainsi elimines. Des courbes de stabilite sont etablies. Le changement de vecteur d'onde s'effectue par deux mecanismes, diffusif et displacif. Lorsqu'une operation de symetrie cachee est impliquee, le mode stable s'etablit par germination-croissance. En couplant le systeme avec des modes precis, des bifurcations vers des etats a deux modes sont induites. Un chaos spatio-temporel peut etre controle en activant un des attracteurs impliques dans le chaos. Le forcage peut arreter une onde non lineaire progressive. La structuration optique resulte de la modulation spatiale de la birefringence d'un nematique par un champ electromagnetique a l'interieur d'une cavite optique. Un modele theorique complet est etabli. Les caracteristiques de la structuration (seuil et vecteur d'onde) dependent du basculement azimutal des molecules, degenere dans notre geometrie homeotrope. Au niveau experimental, cela se traduit souvent par des competitions entre domaines aux vecteurs d'onde differents. Des etats a 3 modes (hexagones), a 2 modes (carres, losanges, rectangles) et a 1 modes (bandes, zig-zag) sont obtenus. Par rotations sous multiples de 2pi dans un plan transverse du faisceau de retour, des resonances sont excitees, la symetrie des structures est celle qui est imposee (motifs etoile, petales, spirales).


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Informations

  • Détails : 220 p.
  • Annexes : 110 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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