L'étude cinématique des galaxies locales et lointaines permet de contraindre les scénarios de formation et d'évolution des galaxies. Pour cela, la spectroscopie à champ intégral permet une étude détaillée de la cinématique des galaxies proches et fournit depuis peu des indices sur la cinématique des galaxies lointaines. Cette thèse s'appuie principalement sur l'utilisation de l'échantillon cinématique de galaxies locales GHASP. Cet échantillon de référence composé de 203 galaxies spirales et irrégulières de l'Univers local dans des environnements peu denses observées par interférométrie de Fabry-Perot autour de la raie Hα (6563 Å) est le plus grand échantillon de données Fabry-Perot à ce jour. Après un passage en revue des principes de l'interférométrie Fabry-Perot et des nouveautés apportées à la réduction des données Fabry-Perot, mon implication dans le développement du 3D-NTT, nouvel instrument utilisant deux Fabry-Perot est exposée de même que ma participation au projet de spectrographe à grand champ pour les ELT, WFSpec, dont l'objectif est l'étude de l'évolution des galaxies. Je présente dans une deuxième partie les données GHASP. Cet échantillon a été entièrement réduit et analysé à l'aide de nouvelles méthodes. L'analyse cinématique de l'échantillon à partir des cartes cinématiques 2D a été initiée en particulier avec l'étude de la distribution des halos de matière sombre, de la forme des courbes de rotation, de l'influence des potentiels barrés et de la dispersion de vitesses du gaz ionisé. Dans une troisième partie, cet échantillon local sert de point de référence pour l'étude de la cinématique des galaxies lointaines. L'échantillon GHASP est projeté à grand décalage spectral (z = 1.7) afin de déterminer les biais observationnels liés au manque de résolution spatiale des données cinématiques de galaxies lointaines obtenues par SINFONI, OSIRIS et GIRAFFE. L'analyse cinématique de nouvelles observations SINFONI y est également présentée, et l'ensemble des données cinématiques 2D de la littérature est mis en regard avec les résultats obtenus sur l'échantillon GHASP, mettant en évidence une évolution du support dynamique des galaxies avec le temps.

Le processus de diffusion ``CARS'' (Coherent anti-Stokes Raman scattering) est une technique de spectroscopie qui donne accès à une information sur les modes vibrationnels intramoléculaires de l'échantillon étudié. L'introduction de ce processus de diffusion en microscopie a été pour la première fois proposée en 1982. Elle a été par la suite mise en œuvre dans une configuration colinéaire en 1999. La génération du signal en microscopie CARS a dès lors été étudiée sur des exemples simples. Dans ce mémoire de thèse, nous étendons l'analyse du signal en microscopie CARS en utilisant un formalisme purement vectoriel. En particulier, nous introduisons dans cette étude le coefficient de dépolarisation Raman du mode vibrationnel étudié et analysons son influence sur les diagrammes de rayonnement en champ lointain du signal CARS. Dans une seconde partie, nous nous intéressons à la génération du signal CARS au voisinage d'interfaces transverses et axiales. D'une part, nous présentons une méthode très simple pour obtenir des spectres CARS affranchis de tout fond non-résonant (c'est-à-dire similaires à des spectres Raman purs) au voisinage d'interfaces transverses, en utilisant une excitation conventionnelle. D'autre part, nous présentons une étude expérimentale et théorique de la modification du contraste d'une interface axiale en fonction du désaccord spectral des lasers d'excitation autour d'une résonance vibrationnelle. Ces effets sont intrinsèquement liés à la nature à la fois cohérente et résonante du processus de diffusion CARS. Enfin, dans le but de d'augmenter la sensibilité de la microscopie CARS, nous proposons de générer le signal CARS au voisinage d'une structure résonante. A cet effet, nous menons des études théorique et expérimentale de la génération du signal CARS dans une cavité Fabry-Perot. Nous démontrons des effets intéressants pour des applications en microscopie CARS, qui incluent une exaltation du signal, une augmentation de sa directivité ainsi qu'une symétrisation des signaux générés en avant et en arrière de l'objet émetteur. Cette dernière étude illustre l'influence de l'environnement électromagnétique sur la génération de lumière.

Realising Si-based electrically driven light emitters in a process technology compatible with mainstream microelectronics CMOS technology is key requirement for the implementation of low-cost Si-based optoelectronics and thus one of the big challenges of semiconductor technology. This work has focused on the development of microcavity enhanced silicon LEDs (MCLEDs), including their design, fabrication, and experimental as well as theoretical analysis. As a light emitting layer the abrupt pn-junction of a Si-diode was used, which was fabricated by ion implantation of boron into n-type silicon. Such forward biased pn-junctions exhibit room-temperature EL at a wavelength of 1138 nm with a reasonably high power efficiency of 0.1% [1]. Two MCLEDs emitting light at the resonant wavelength about 1150 nm were demonstrated: a) 1 MCLED with the resonator formed by 90 nm thin metallic CoSi2 mirror at the bottom and semitranparent distributed Bragg reflector (DBR) on the top; b) 5:5 MCLED with the resonator formed by high reflecting DBR at the bottom and semitransparent top DBR. Using the appoach of the 5:5 MCLED with two DBRs the extraction efficiency is enhanced by about 65% compared to the silicon bulk pn-junction diode.

This research project concerns the construction, testing, and remote health monitoring of the first smart bridge structure in Florida, the East Bay bridge in Gibsonton, Hillsborough County. The East Bay Bridge is a four span, continuous, deck-type structure with a total length of 120' and width of 55'. The superstructure consists of an 18'' cast-in-place reinforced concrete slab, and is supported on pre-stressed pile bents, each consisting of 5 piles. The smart sensors used for remote health monitoring are the newly emerged Fabry --Perot (FP) Fiber Optic Sensors, and are both surface-mounted and embedded in the concrete deck.Static and Dynamic testing of the bridge were performed using loaded SU-4 trucks, and a finite element model for the bridge was developed for the test cases using commercial software packages. In addition, the smart sensors were connected to a data acquisition system permanently installed on-site. This system could be accessed through regular phone lin es, which permits the evaluation of the bridge behavior under live traffic loads.Currently, these live structural data under traffic loading are transmitted to Hillsborough County's bridge maintenance office to assist in the health evaluation and maintenance of the bridge.AASHTO LRFD Design Code has been investigated using analytical and laboratory test but no attempt has been made to verify its relative outlook with respect to Allowable Strength Design (ASD) and AASHTO Standard Specifications (LFD) in a real field test. The likely reason for could have been the lack of accurate and reliable sensing systems.The data collected as well as the analytical studies through out this research, suggest that current LRFD design specifications for deck-type bridges are conservative. The technology developed under this work will enable practical, cost-effective, and reliable systematic maintenance of bridge structures, and the study will provide a unique opportunity for future growth of this tech nology in the state of Florida and in other states and finally, long term collected data can be used to keep the design codes in check.

To study transport properties in single InAs nanowires (NW) with etched constrictions, a bunch of back-gated single InAs NW devices were made. The standard device contained a NW section with an etched constriction, placed between two pre-patterned side-gates. For comparison, devices either without etched constriction or without side-gates were also fabricated. Transport measurement results of three devices were presented and discussed. The device without side-gates exhibited Coulomb blockade due to electron tunneling through double quantum dots (QDs). The device without the etched constriction displayed conductance quantization. The standard device showed both Coulomb blockade (due to electron tunneling through either multiple QDs or single QD) and Fabry-Perot conductance oscillation at different gate bias regime. A 3-D electrostatic and 2-D eigenvalue coupled simulation was conducted to explain the observed conductance quantization. This model suggests that the nonuniform potential distribution in a thick NW dramatically modifies the confinement energies in the NW.

To study transport properties in single InAs nanowires (NW) with etched constrictions, a bunch of back-gated single InAs NW devices were made. The standard device contained a NW section with an etched constriction, placed between two pre-patterned side-gates. For comparison, devices either without etched constriction or without side-gates were also fabricated. Transport measurement results of three devices were presented and discussed. The device without side-gates exhibited Coulomb blockade due to electron tunneling through double quantum dots (QDs). The device without the etched constriction displayed conductance quantization. The standard device showed both Coulomb blockade (due to electron tunneling through either multiple QDs or single QD) and Fabry-Perot conductance oscillation at different gate bias regime. A 3-D electrostatic and 2-D eigenvalue coupled simulation was conducted to explain the observed conductance quantization. This model suggests that the nonuniform potential distribution in a thick NW dramatically modifies the confinement energies in the NW.

Cette thèse s'articule autour d'une expérience de métrologie visant à mesurer la biréfringence magnétique du vide. Son principe consiste à mesurer l'ellipticité induite par un champ magnétique transverse pulsé sur un faisceau laser initialement linéairement polarisé. L'ellipticité est proportionnelle au carré du champ magnétique, à la longueur du trajet parcouru dans le milieu et à la biréfringence magnétique de celui-ci. La théorie de l'électrodynamique quantique prédit en particulier une valeur extrêmement faible pour la valeur de la biréfringence du vide ; sa mesure constitue un véritable défi expérimental. Ce travail présente la caractérisation exhaustive de l'ellipsomètre de grande précision qui associe une cavité Fabry-Perot de très haute finesse, sur laquelle est asservi un laser Nd:YAG, avec des aimants pulsés délivrant un champ magnétique transverse très intense. Nous exposons ensuite les résultats des mesures d'effet Cotton-Mouton dans le diazote. Ces mesures permettent de faire un étalonnage précis du dispositif expérimental. Nous dressons un bilan des incertitudes associées à ces mesures et l'ensemble des effets systématiques est identifié. Nous donnons enfin les résultats des premiers tirs de champ magnétique effectués dans le vide, ainsi que la sensibilité du dispositif, et les améliorations qui doivent y être apportées. En complément de cette expérience, nous faisons une excursion hors du Modèle Standard et étudions la possibilité d'oscillations, sous champ magnétique, de photons en particules massives : les axions. Nous présentons en particulier les résultats de l'expérience du " mur brillant " réalisée avec des rayons X à l'ESRF de Grenoble.

Bibliography: leaves 194-212. / ix, 214 leaves : ill. (some col.) ; 31 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Mawson Institute for Antarctic Research, 1991

abstract: Current organic light emitting diodes (OLEDs) suffer from the low light extraction efficiency. In this thesis, novel OLED structures including photonic crystal, Fabry-Perot resonance cavity and hyperbolic metamaterials were numerically simulated and theoretically investigated. Finite-difference time-domain (FDTD) method was employed to numerically simulate the light extraction efficiency of various 3D OLED structures. With photonic crystal structures, a maximum of 30% extraction efficiency is achieved. A higher external quantum efficiency of 35% is derived after applying Fabry-Perot resonance cavity into OLEDs. Furthermore, different factors such as material properties, layer thicknesses and dipole polarizations and locations have been studied. Moreover, an upper limit for the light extraction efficiency of 80% is reached theoretically with perfect reflector and single dipole polarization and location. To elucidate the physical mechanism, transfer matrix method is introduced to calculate the spectral-hemispherical reflectance of the multilayer OLED structures. In addition, an attempt of using hyperbolic metamaterial in OLED has been made and resulted in 27% external quantum efficiency, due to the similar mechanism of wave interference as Fabry-Perot structure. The simulation and optimization methods and findings would facilitate the design of next generation, high-efficiency OLED devices. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Mechanical Engineering 2016

Tato diplomová práce se zabývá technologií tlustých vrstev a jejím možným použitím pro nekonvenční aplikace. První část práce je rešeršní a zaměřuje se především na aplikace tlustovrstvé technologie v různých oblastech použití. V teoretické části práce je dále popsána technologie LTCC, včetně technologických postupů výroby. V praktické části jsou řešeny dvě aplikace v tlustovrstvé technologii. Jedná se návrh a výrobu vysokofrekvenčního filtru a optického senzoru tlaku technologií LTCC. V závěru práce jsou provedena měření a jsou zhodnoceny dosažené výsledky.