L'hétérogénéité des espaces urbains et l'interaction avec les bâtiments sont à l'origine de processus complexes à prendre en compte dans les études de pollution atmosphérique et de climat urbain à petite échelle. Afin d'estimer l'impact des bâtiments sur l'écoulement et la dispersion de polluants, une étude détaillée dans un milieu urbain idéalisé a été effectuée avec le modèle numérique tridimensionnel Mercure_Saturne, en modélisant à la fois les concentrations moyennes et leurs fluctuations. Pour prendre en compte le rayonnement atmosphérique en milieu bâti et les effets thermiques des bâtiments, nous avons implémenté un modèle radiatif tridimensionnel adapté à la géométrie complexe. Ce modèle, adapté d'un schéma utilisé pour le rayonnement thermique, résout l'équation des transferts radiatifs en milieu semi-transparent, en utilisant la méthode des ordonnées discrètes. Le nouveau schéma a été validé en milieu transparent sur des cas idéalisés et comparé à un cas complet.

Les systèmes lasers solides s'imposent de plus en plus dans de nombreuses applications de la lumière laser. L'évolution rapide des diodes laser de pompe vers des systèmes de plus en plus puissants et compacts permet d'espérer une montée en puissance de ces systèmes. Néanmoins, cette montée en puissance est limitée par la résistance des milieux amplificateurs aux fortes puissances de pompe. Les cristaux massifs habituellement utilisés dans ces systèmes sont en particuliers limités par d'importants effets thermiques. De nouvelles architectures ont été développées pour tenter de résoudre cette difficulté, mais aucune ne permet aujourd'hui de combiner simplicité, forte puissance moyenne, et forte puissance crête. Les travaux que nous présentons sont répartis sur deux axes de recherche. Notre premier objectif est de mieux comprendre les effets thermiques dans les cristaux laser. Notre deuxième objectif est de mettre au point un nouveau milieu laser ayant le potentiel de dépasser les limites actuelles. Nous avons mis en place d'un banc de caractérisation thermique complet, permettant de caractériser de mesurer la conductivité thermique et le coefficient thermo-optique des matériaux laser, en condition d'utilisation, sans nécessiter de données extérieures issues de la bibliographie. Nous présentons quelques exemples d'utilisations pratiques de ce banc. En collaboration avec l'entreprise Lyonnaise Fibercryst, nous avons également développé un nouvel concept laser, le laser à fibre monocristalline, alliant les avantages de la géométrie des lasers à fibre en silice et les qualités intrinsèques des cristaux massifs. Nous présentons la caractérisation des fibres obtenues par croissance micro-pulling down, ainsi que leurs résultats laser. Nous montrons que ces milieux sont très prometteurs pour la réalisation de laser alliant forte puissance moyenne et forte puissance crête.