Titre de l'écran-titre (visionné le 10 janvier 2024) / L'avènement des réseaux mobiles 6G promet de révolutionner les systèmes de communication mobile, en offrant une capacité très élevée et une faible latence. Pour exploiter pleinement le potentiel des réseaux mobiles 6G, il est essentiel de disposer d'une localisation de haute précision. L'incorporation des bandes térahertz (THz) est un facteur critique pour atteindre cette précision de localisation. Dans ce contexte, nous proposons une approche pour la localisation des terminaux d'utilisateurs dans les réseaux mobiles 6G, en tirant partie des bandes de fréquences THz. L'approche proposée est basée sur la technique de localisation par angle d'arrivée (AoA). Nous utilisons cette technique de localisation parce qu'elle offre une plus grande précision. Pour mettre en œuvre notre approche, nous utilisons des simulations avancées dans NYUSIM. Plus précisément, nous effectuons deux simulations. La première simulation émule un réseau mobile 5G dans les bandes mmWave et la seconde un réseau mobile 6G dans les bandes de fréquences THz. Les résultats montrent que les réseaux mobiles 6G sont plus performants que les réseaux mobiles 5G en termes de précision de localisation. Cette amélioration est attribuée à l'estimation plus fine du canal facilitée par les fréquences THz, ce qui permet de réduire les interférences du signal et d'améliorer la précision du positionnement. Nos résultats montrent également que les réseaux mobiles 6G nécessitent moins de puissance d'émission pour atteindre une précision de localisation similaire à celle des réseaux mobiles 5G. Cette découverte souligne le potentiel des réseaux mobiles 6G à réduire la pollution environnementale et à contribuer au développement durable. / The advent of 6G mobile networks holds immense promises for revolutionizing mobile communication systems, offering ultra-high capacity and low latency. To fully realize the potential of 6G mobile networks, high-precision localization is essential. A critical factor in achieving this localization accuracy is the incorporation of Terahertz (THz) bands. In this context, we propose an approach for localizing user terminals in 6G mobile networks leveraging THz frequency bands. The proposed approach is based on the Angle of Arrival (AoA) localization technique. We use this technique because it provides greater localization accuracy. To implement our approach, we employ advanced simulations in NYUSIM to bridge the gap between theoretical knowledge and practical applications. More specifically, we perform two simulations. The first simulation emulates a 5G mobile network in the mmWave bands, and the second one emulates a 6G mobile network in the THz frequency bands. The results show that 6G mobile networks outperform 5G mobile networks in terms of localization accuracy. This improvement is attributed to the finer channel estimation facilitated by THz frequencies, resulting in reduced signal interference and enhanced positioning accuracy. Our results also show that 6G mobile networks require less transmit power to achieve similar localization accuracy than 5G mobile networks. This finding highlights the potential of 6G mobile networks to reduce environmental pollution and contribute to sustainability.

Il est possible d'accélérer des électrons par champ direct avec une impulsion laser intense de quelques cycles optiques et de polarisation radiale. Cette méthode peut générer des impulsions d'électrons convenables pour de la diffraction électronique ultrarapide. Les impulsions électroniques ainsi générées vont toutefois s'étirer en se propageant vers une cible dû à la différence d'énergie entre les électrons d'une même impulsion et à la répulsion coulombienne. Afin de comprimer ces impulsions d'électrons, nous proposons d'utiliser des impulsions laser térahertz intenses. En effet, le puissant champ électromagnétique des impulsions laser térahertz peut accélérer les électrons à l'arrière du paquet ou ralentir ceux à l'avant. Le présent mémoire de maîtrise explore la possibilité de comprimer des impulsions d'électrons en utilisant des ondes térahertz linéairement polarisées (dans le mode LP01). Des simulations numériques ont _été réalisées afin d'étudier ce schéma de compression. Les résultats montrent entre autres qu'il est possible de comprimer une impulsion électronique de 400 fs _a 150 fs avec un gain net en énergie. Cependant, les amplitudes de champ électrique nécessaires sont de l'ordre du GV/m (109 V/m), ce qui est un défi pour la technologie actuelle. Des champs électriques moins importants peuvent toutefois être utilisés pour comprimer des paquets d'électrons monoénergétiques. Les impulsions électroniques peuvent ainsi subir une compression de 350 fs _a 20 fs. Ce schéma pourrait être une alternative aux cavités radiofréquences souvent utilisées pour comprimer des impulsions électroniques. / Electrons can be directly accelerated by the longitudinal electric field component of an intense, few-cycle, radially-polarized laser pulse. It has been predicted that the method can be used to produce electron pulses suitable for ultrafast electron diffraction. However, after acceleration, electron pulses broaden as they travel up to a target due to energy dispersion and space charge effects. In ordre to achieve the compression of electron pulses, one can use intense terahertz laser pulses. In fact, the intense electromagnetic fields of terahertz laser pulses may accelerate the electrons trailing at the end of electron pulses or decelerate the electrons at the front. The present master's thesis investigate the possibility of compressing electron pulses using linearly polarized terahertz waves (LP01 mode). Numerical simulations have been made to explore this compression scheme. Some results show that a 400 fs electron pulse can be compressed to 150 fs with a net energy gain. However the required electric field amplitude must be in the GV/m scale (109 V/m), which is a challenge for actual technology. Lower electric field amplitude can be used to compress monoenergetic electron pulses. Thereby, electron pulses can be compressed from 350 fs to 20 fs. This approach may be an alternative to the radiofrequency cavity scheme often used for electron pulse compression.