Modelisation et caracterisation experimentale de materiaux a bandes interdites photoniques (bips) dans le domaine micro-ondes

Modeling and experimental characterization of photonic band gap material (pbg) in the microwave domain

• Auteur / Autrice : FREDERIQUE GADOT
• Direction : André de Lustrac
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Les materiaux a bandes interdites photoniques (bip) sont des materiaux de geometrie periodique qui permettent de reflechir ou de transmettre les ondes electromagnetiques dans certaines gammes de frequences. Ces domaines de frequence peuvent etre controles en ajustant les parametres de la structure tels le pas, le type de reseau ou le materiau. Les structures etudiees durant cette these sont bidimensionnelles dielectriques et metalliques. Elles sont construites avec des tiges cylindriques de cuivre ou d'alumine suivant des reseaux carre, triangulaire et hexagonal. Les mesures experimentales de leur diagramme de transmission entre 8-16 ghz et 27-80 ghz ont permis d'analyser l'influence du taux de remplissage, du nombre de couches necessaire a la creation de bandes interdites et des defauts. Les diagrammes de transmission des cristaux ont ete calcules a l'aide de la methode fdtd. Ces simulations ont toujours ete en excellent accord avec les mesures. Cette methode de modelisation permet egalement de visualiser la cartographie des champs electromagnetiques a l'interieur du cristal. L'etude concluante sur ces materiaux avec ou sans defauts a continue avec l'association de differents bips, ce qui donne la possibilite d'accroitre fortement la largeur de bande interdite tout en ouvrant des fenetres de transmission dans cette bande elargie lorsque des defauts y sont introduits.