Théorie et simulation de la conjugaison de phase magnéto-acoustique

Theory and simulation of magneto-acoustic wave phase conjugation

• Auteur / Autrice : Qi Zhang
• Direction : Alain Merlen, Philippe Pernod
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance le 19/06/2008
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse multiéchelle

Retournement temporel (acoustique)

Brillouin, Effet

Champs magnétiques

Ultrasons

Simulation par ordinateur

Conjugaison de phase (optique)

Mots clés libres

Magnéto-acoustique

Schéma de Godounov

Résumé

Cette thèse présente des solutions analytiques en conjugaison de phase acoustique unidimensionnelle dans un milieu actif. Le conjugateur dans ces études est en contact direct avec des milieux passifs et la zone active peut occuper la totalité ou une partie du conjugateur. La base de la théorie développée dans cette thèse est une analyse directe par une méthode multi-échelle. Les résultats sont obtenues sous une formes simple à utiliser : le seuil du mode supercritique, les taux de croissance et sa relation avec les répartitions spatiales de contrainte dans le conjugateur sont donnés sous forme analytique. Une approche du problème de focalisation est présentée par transposition des résultats 1D à la symétrie sphérique. Toutes les solutions analytiques sont comparées avec des résultats numériques. Enfin le problème de la conjugaison de phase en 2D est initié numériquement.

This thesis presents the analytical solutions for the acoustic wave phase conjugation in an active medium in one dimension. ln this work, the conjugator is in direct contact with arbitrary passive media but the active zone can be limited inside the conjugator. The theory presented in this thesis is based on a straightforward analysis using a dual-time-scale method and provides very practical results like the threshold of the suprecritical modes, the rate of amplification, and its link with the stress repartition in the conjugator. The duality property of the conjugator in even and odd solutions clarifies the theoretical reason for the experiment problem where we have a modulation depth higher than the threshold but there isn't a exponential amplification. The focalization problem is described schematically through a transposition of ID results to spherical symmetry conjugator. AlI the analytical solutions are compared with the numerical simulations. Finally the problem of 1 multidimensional phase conjugation is initiated by 2D numerical simulation.