Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Véronique Jolivet
Direction : Jean-Louis Meyzonnette
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La mesure sans contact et à grande distance de vibrations de faible amplitude (de l'ordre du micromètre) est un besoin grandissant dans le monde industriel, tant dans le domaine civil pour étudier l'intégrité de structures, que dans le domaine militaire afin de réaliser l’identification de cibles. Les lidars à détection cohérente hétérodyne (ou lidars cohérents) permettent la mesure de vitesse de vibration jusqu’à quelques micromètres par seconde, à plusieurs kilomètres, voire plusieurs dizaines de kilomètres de distance. Leur principe est de mesurer le décalage fréquentiel de l’onde laser dû à l’effet Doppler subi lors de la rétrodiffusion sur une cible vibrante. La problématique scientifique des travaux exposés dans ce mémoire est la conception d'un vibromètre laser capable de mesurer ces faibles vitesses de vibration à grande distance sur des cibles non coopératives. Une étude théorique et expérimentale est menée, concernant, en particulier, les bruits affectant la mesure de vibration par lidar, ainsi que le couplage entre la tache laser et la répartition des modes de vibration sur la surface de la cible. Un simulateur de la mesure, validé en comparant les mesures expérimentales sur une maquette d'avion avec les mesures simulées, permet de déterminer les performances du système. Puis la capacité de mesure des lidars cohérents est démontrée expérimentalement, à partir d'une architecture lidar fibrée à 1,5 micromètre, sur des cibles en vol à 2,5 km, ainsi que par des mesures très basses fréquences sur bâtiments. Enfin, la possibilité de compensation des vibrations propres de la plateforme en vue d'embarquer le vibromètre laser sur un porteur mobile est étudiée.