Conditions aux limites dépendantes du temps pour le contrôle des ondes

Time dependent boundaries for controlling waves

• Auteur / Autrice : Constant Bourdeloux
• Direction : Mathias Fink, Fabrice Lemoult
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 27/02/2025
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Langevin-Ondes et images (Paris ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris (1882-....)
• Jury : Président / Présidente : Barbara Nicolas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mathias Fink, Fabrice Lemoult, Éric Bavu, Matthieu Davy, Nicolas Petit
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Éric Bavu, Matthieu Davy
• DOI : 10.70675/5bf07261z0936z4548z895ez6b323e9bbfb9

Mots clés

Mots clés libres

Onde

Acoustique

Retournement temporel

Métasurface

Effet cocktail party

Miroir

Wave

Acoustics

Time reversal

Metasurface

Cocktail party effect

Mirror

Résumé

Cette thèse s'inscrit dans la continuité des travaux de l'Institut Langevin sur le contrôle spatio-temporel des ondes. Nous montrons que les milieux complexes offrent de plus grandes possibilités que l'espace libre. Nous quantifions ces apports en termes de degrés de liberté spatio-temporels qui peuvent être mis à profit grâce à l'utilisation de signaux large bande et de sources d'émission multiples. Nous présentons les métasurfaces convolutives temporelles et leur utilisation dans le cadre du double retournement temporel. Nous développons une solution d'imitation de l'effet cocktail party à partir de métasurfaces temporelles configurées à l'aide du double retournement temporel. Nous continuons d'améliorer la focalisation spatio-temporelle grâce à des techniques plus évoluées que le retournement temporel (retournement temporel itératif, méthodes d'optimisation). Enfin, nous présentons des résultats de double retournement temporel en temps réel dans le domaine acoustique audible.

This PhD is a continuation of the Institut Langevin's work on the spatio-temporal control of waves. We show that complex media offer greater possibilities than free space. We quantify these contributions in terms of spatio-temporal degrees of freedom that can be exploited through the use of broadband signals and multiple emission sources. We present temporal convolutional metasurfaces and their use in the context of double time reversal. We develop a solution for imitating the cocktail party effect using temporal metasurfaces configured with dual time reversal. We continue to improve spatio-temporal focusing using techniques more advanced than time reversal (iterative time reversal, optimization methods). Finally, we present real-time double time-reversal results in the audible acoustic domain.