Modélisation de systèmes quasi-optiques par une méthode numérique de Lancer de Rayons Spectraux

Design and validation of an algorithm for optimizing quasi-optical systems

• Auteur / Autrice : Iraj Ehtezazi Alamdari
• Direction : Christine Letrou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes et communications
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Université de Marne-la-Vallée (1991-2019)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rayonnement terahertz

Optique physique

Optique géométrique

Résumé

Dans cette these est proposee une nouvelle methode d'analyse de systemes quasi-optiques. Cette methode, que nous appelons methode lrs (lancer de rayons spectraux), est basee sur la decomposition en spectre d'ondes planes (sop) du champ electrique de la source, puis sur l'utilisation du concept de rayon pour modeliser la propagation du champ en espace libre et sa transformation par des interfaces courbes de rayon de courbure non uniforme, en dimension trois. L'originalite de la methode reside dans l'utilisation systematique d'un concept de rayon qui ne resulte pas d'une approximation de type phase stationnaire mais simplement de la discretisation spatiale d'une onde plane. Le lrs peut donc etre utilise comme methode de reference. Connaissant le sop source, on utilise les lois de l'optique geometrique pour chaque rayon, ce qui permet, pour chaque direction d'onde plane de sop, de la localiser spatialement. Le champ total est obtenu par sommation des rayons de sop. A la traversee d'une interface, le champ transmis est calcule a l'aide des coefficients de transmission de fresnel et d'un facteur de divergence. Le lrs est applique a la propagation en espace libre et les resultats obtenus sont compares aux approximations paraxiale, champ lointain et de fraunhofer. Dans le cas de la traversee d'une interface dielectrique plane ou courbe par un faisceau gaussien, les resultats obtenus par lrs sont compares a ceux donnes par l'optique geometrique dans l'approximation champ lointain et par des methodes approximatives paraxiales. Pour un systeme a lentille substrat, les resultats du lrs sont valides par comparaison avec une methode d'optique physique et des resultats de mesures. La convergence de la methode et son efficacite sont illustrees par differentes applications