Ces travaux de thèse portent sur la conception, la fabrication et la caractérisation de résonateurs nano-optomécaniques sous forme de disques en arséniure de Gallium (GaAs). Ces disques sont à la fois des résonateurs mécaniques oscillant au GHz, et des résonateurs optiques à mode de galerie à haut facteur de qualité (>10^5). En confinant l'énergie mécanique et optique sur un volume sub-µm^3, ils permettent d'atteindre un couplage optomécanique extrêmement large (g0 >1 MHz). Nous présentons les développements technologiques ayant permis l'intégration de ces résonateurs avec des guides de couplage optique directement sur échantillon semi-conducteur, tout en maintenant des performances à l'état de l'art. Nous discutons les différents mécanismes de couplage optomécanique (pression de radiation, photoélasticité) dans les disques GaAs, ainsi que les sources de dissipation optique et mécanique dans ces résonateurs. Nous présentons également des expériences d'optomécanique à l'air libre et en cryostat à basse température, allant de la mesure du mouvement brownien et l'observation de rétroaction dynamique, jusqu'à des premières tentatives d'approche du régime quantique du mouvement. Enfin, nous présentons un développement nano-optomécanique complémentaire mené sur le matériau nitrure de silicium (SiN), aboutissant à la fabrication de résonateurs à mode de galerie sur puce à haut facteur de qualité. Après l'étude des instabilités optiques et de la dynamique d'auto-pulsation de ces résonateurs, nous présentons des premières signatures de couplage optomécanique dissipatif dans ces systèmes.

Cette thèse propose différentes méthodes théoriques et numériques pour simuler à coût réduit le comportement des plasmas ou des faisceaux de particules chargées sous l'action d'un champ magnétique fort. Outre le champ magnétique externe, chaque particule est soumise à un champ électromagnétique créé par les particules elles-mêmes. Dans les modèles cinétiques, les particules sont représentées par une fonction de distribution f(x,v,t) qui vérifie l'équation de Vlasov. Afin de déterminer le champ électromagnétique, cette équation est couplée aux équations de Maxwell ou de Poisson. L'aspect champ magnétique fort est alors pris en compte par un adimensionnement adéquat qui fait apparaître un paramètre de perturbation singulière 1/ε. Le premier chapitre de cette thèse est une introduction à la fusion contrôlée par confinement magnétique dans les Tokamaks. Le second chapitre est consacré à la théorie gyrocinétique géométrique. Cette théorie repose sur la géométrie différentielle et la dynamique des systèmes hamiltoniens. L'objectif est de faire une succession de changements de coordonnées afin de se ramener à un système proche du centre-guide historique dans lequel les expressions de la matrice de Poisson et du Hamiltonien permettent une réduction de la dimension des trajectoires. Le chapitre 3 met en pratique les mêmes techniques sur un autre problème, la modélisation paraxiale d'un faisceau de particules chargées. Le dernier chapitre est dédié à un schéma numérique basé sur un intégrateur exponentiel en vitesse. Ce schéma a pour objectif d'approcher numériquement des solutions fortement oscillantes avec une méthode Particle-In-Cell en utilisant un pas de temps beaucoup plus grand que la période d'oscillation rapide. Il est testé sur une équation de Vlasov linéaire ainsi que sur le système de Vlasov-Poisson.

Nous présentons dans ce manuscrit des mesures de corrélations spatiales à un et deux corps effectuées sur un gaz de bosons unidimensionnel et ultra-froid piégé à la surface d'une microstructure. Les corrélations à deux corps sont mises en évidence par des mesures de fluctuations de densité in situ ; les corrélations à un corps sont sondées grâce à des mesures de distributions en impulsion. Nous avons observé des fluctuations de densité sub-poissoniennes dans le régime d'interactions faibles, mettant ainsi en évidence pour la première fois le sous-régime du régime de quasi-condensat dans lequel la fonction de corrélation à deux corps est dominée par les fluctuations quantiques. Nous avons également observé des fluctuations sub-poissoniennes quelle que soit la densité dans le régime d'interactions fortes ; notre mesure constitue la première observation d'un unique gaz de bosons unidimensionnel dans ce régime. Le piège magnétique que nous avons utilisé est un piège modulé qui possède la propriété remarquable de découplage entre confinements transverse et longitudinal. Cette spécificité nous a permis de façonner à volonté la forme du confinement longitudinal. En particulier, nous avons pu obtenir des pièges harmoniques et quartiques. Nous avons également utilisé les propriétés de ce piège modulé afin de réaliser une lentille magnétique longitudinale. Cette technique nous a permis de mesurer la distribution en impulsion du gaz, dans le régime d'interactions faibles. Nous présentons deux résultats, obtenus de part et d'autre de la transition molle entre les régimes de gaz de Bose idéal et de quasi-condensat. Sur le plan théorique, nous montrons qu'une théorie de champ classique ne suffit pas à décrire quantitativement cette transition molle pour les paramètres typiques de l'expérience. Nous avons donc recours à des calculs Monte-Carlo quantiques. La température extraite de l'ajustement de nos donnée par ces calculs est en bon accord avec celle obtenue en ajustant les fluctuations de densité in situ avec la thermodynamique de C. N. Yang et C. P. Yang. Enfin, nous démontrons une méthode de compensation de la gravité (piégeage harmonique résiduel) lors de la phase de lentille magnétique, qui nous permet d'améliorer considérablement la résolution en impulsion de cette technique.

La première partie du manuscrit est consacrée au fonctionnement de sources à diode laser en montage de type cavité étendue et qui intègre un filtre holographique. Ce filtre intra-cavité est dynamique est constitué de l'association d'un matériau photoréfractif et d'un réflecteur. Nous montrons que ce filtre est équivalent à un filtre Fabry-Perot dont l'un des miroirs est constitué par un réseau de Bragg photoréfractif enregistré par la structure de modes du laser. Ses caractéristiques sont décrites en détail. Une brève analyse de stabilité d'un laser auto-organisable illustre le processus de sélection entre les modes, induit par le filtre Fabry-Perot photoréfractif. Nous avons alors étudié des fonctionnements de sources à diode laser montée en cavité étendue utilisant comme réflecteur distant un filtre Fabry-Perot photoréfractif. Dans le cas des diodes laser qualifiées de limitée par diffraction, où l'émission laser est supportée par un seul mode transverse, cette configuration originale force l'oscillation de la source sur un seul mode longitudinal et ce, sur une large plage de courant d'injection. Ce comportement a été démontré pour des longueurs d'onde de fonctionnement allant de 630 à 1550 nm et des puissances de sortie variant de quelques dizaines de milliWatt au Watt. Enfin, nous avons démontré qu'un tel filtre dynamique utilisé avec des diodes laser à ruban large, supportant plusieurs modes transverse, introduit également des pertes sélectives sur la structure transverse des modes. L'application dans ce dernier cas est l'amélioration de la brillance de sources à diode laser de puissance. Enfin, nous présentons le fonctionnement original d'une source à diode laser accordable dont la longueur d'onde de fonctionnement est fixée par l'injection optique temporaire d'un faisceau issu d'un laser maître. Cette source présente la particularité de disposer dans sa cavité d'un milieu holographique dynamique de type photoréfractif qui lui permet, après arrêt de l'injection, de conserver un fonctionnement à la longueur d'onde préalablement imposée par le laser maître. En utilisant un laser maître accordable en longueur d'onde, nous avons réalisé l'adressage optique d'une telle source suivant un peigne de longueurs d'onde quasi périodique. La seconde partie du manuscrit traite des études sur le renforcement des interactions nonlinéaires dans des milieux micro-structurés en semi-conducteurs. La première étape a nécessité le développement complet d'une source OPO accordable en longueur d'onde et délivrant des impulsions picosecondes. Nous rapportons la première démonstration expérimentale et quantitative sur le lien entre la propagation d'une impulsion en régime de lumière lente et l'exaltation des nonlinéarités. Nous avons en particulier étudié les phénomènes d'absorption à deux photons (TPA) et d'auto-modulation de phase induits par les effets Kerr optique et de réfraction par les porteurs libres (FCR) générés par TPA. Par un ajustement de nos courbes expérimentales, sans paramètre ajustable (en s'appuyant sur la valeur de la vitesse de groupe mesurée en régime de propagation linéaire), nous avons démontré de manière quantitative l'effet de l'exaltation des nonlinéarités par l'effet du ralentissement de la lumière. Parallèlement, nous avons initié une étude consacrée à la diffusion Raman stimulée dans des nano-structures semi-conductrices. Nous avons démontré, dans des nanoguides de silicium sur isolant, une saturation du facteur d'amplification Raman par l'élargissement spectral des impulsions pompe par des effets d'automodulation de phase nonlinéaire. Enfin, nous présentons nos résultats expérimentaux sur le fonctionnement d'une microcavité doublement résonnante en régime de diffusion Raman stimulée.

Dans l'océan, les changements de température induisent des perturbations de la vitesse de propagation des ondes acoustiques. A partir des fluctuations des signaux acoustiques enregistrés, la tomographie acoustique océanique permet d'imager ces perturbations de vitesse du son. Dans un contexte de double antenne de réception et d'émission, cette thèse propose une méthode alternative utilisant la direction de propagation des ondes acoustiques et ses paramètres physiques associés, direction d'arrivée (DA) et direction de départ (DD), plutôt que les temps de propagation (TP) utilisés classiquement. Nous nous plaçons dans un guide d'onde océanique petit fond ( 100 m), sur une échelle spatiale entre 1 et 10 km, et une résolution spatiale d'environ 10 m horizontalement et 2 m en profondeur. Dans ce cas, les ondes acoustiques basses fréquences (1 kHz) se réfléchissent sur les interfaces du guide d'ondes et se propagent entre une source et un récepteur, en suivant des trajectoires multiples. Après extraction des TP, DA et DD par double formation de voies, et dans l'hypothèse de faibles perturbations, nous relions linéairement les variations des TP, DA et DD aux perturbations de la distribution de vitesse du son de manière analytique. Cette formulation, basée sur la physique de la diffraction de Born au 1er ordre, utilise des fonctions appelées : noyaux de sensibilité temps-angles (NSTA). Ainsi après avoir traiter le problème direct, l'utilisation de méthodes d'inversion nous permet alors de retrouver les perturbations de vitesse à partir des variations de TP, DA et DD en utilisant les NSTA. Dans cette thèse, nous montrons que l'inversion utilisant uniquement les angles est identique à celle classiquement réalisée avec les temps. Cette méthode nouvelle de tomographie acoustique, a été validée sur données simulées, et sur des données réelles d'expériences à échelle réduites.

Afin d’enrichir les outils en matière de solution au décrochage scolaire, cette recherche s’intéresse à l’accompagnement de l’élève et à la réussite au sein de l’école. Elle se déroule dans le cadre de la formation générale des adultes (FGA) âgés de 16 à 24 ans et fréquentant les centres d’éducation des adultes du Québec (CÉA). L’objectif général est de décrire ce qui se fait comme pratiques d’accompagnement de l’élève pour la réussite tout en identifiant les caractéristiques et les objectifs de ces pratiques. Pour ce faire, trois questions de recherche ont été étudiées à savoir : 1) que se fait-il comme pratiques d’accompagnement en FGA, 2) quels sont les objectifs poursuivis par ces pratiques et, enfin, 3) quelles sont les caractéristiques de ces pratiques? Cette étude s’appuie sur l’approche de la sociologie de l'éducation de François Dubet (1994) et propose d’examiner trois dimensions (pédagogique, personnelle et sociale) et sept formes de pratiques d’accompagnement de l’élève : le tutorat, le counseling, le compagnonnage, l’entraide par les pairs, le mentorat, le cybermentorat et les pratiques pédagogiques des enseignants. La démarche étant d’établir un ensemble de pratiques d’accompagnement de l’élève comme il se présente dans le milieu, puisque toutes les pratiques d'accompagnement n’avaient pas été, avant notre recherche, répertoriées en tant que telles. Les résultats obtenus permettent de constater la présence d’un déploiement important de plusieurs pratiques d’accompagnement de l’élève en FGA incluant les pratiques pédagogiques des enseignants. En effet, le tutorat et le counseling sont deux pratiques qui obtiennent des scores importants. De plus, il aura été possible de documenter de façon assez complète les pratiques pédagogiques des enseignantes dites « d’accompagnement de l’élève » et de comprendre l’articulation de l’ensemble de ces pratiques avec la réussite de l’élève au sein de l’école. Au terme de cette recherche, deux sources de connaissances ont été mises en évidence. D’abord, la première découle des composantes issues du modèle théorique à l’étude, ensuite, la deuxième concerne l’explicitation des pratiques pédagogiques des enseignants. Dans les deux cas, les résultats, ainsi que les analyses, révèlent le caractère central de la dimension pédagogique dans l’accompagnement de l’élève en FGA, ce qui nous renvoie à l’importante contribution, en matière d’accompagnement de l’élève en FGA, de l’enseignant, puisque ce dernier inclut l’accompagnement de l’élève dans l’acte même d’enseigner. / With a view to developing and refining the tools needed to better solve the problem of school drop-out rates, this research interests itself in the accompaniment of the student and the resulting success in the school. It is addressed to the 16 to 24 year old students that are attending Québec’s FGA Education Centres. The general objective is describing what practices are used to accompany the student toward success while also identifying and describing the characteristics and objectives of said practices. In order to achieve this goal, three research questions have been studied, namely: 1) what are the accompaniment methods used in FGA; 2) what are the objectives sought with the use of these methods, and; 3) what are the characteristics of these methods? This research leans on the approach of sociology of education developed by François Dubet (1994), and proposes to examine three dimensions (pedagogical, personal, and social) as well as seven methods of student accompaniment: tutoring, counselling, pair work, assistance between peers, mentoring, cyber-mentoring, and teacher pedagogical methods. The undertaking is aimed at establishing a group of accompaniment practices for the student in his environment. All of these practices, prior to our research, had never been tabulated. The results obtained permit us to observe an important deployment of several accompaniment methods in use in FGA, including the teachers’ own pedagogical methods. In fact, tutoring and counselling are two methods that score high marks. In addition, this research has helped make it possible to document in a rather complete manner the teachers’ pedagogical methods in said student accompaniment, and to understand the dynamics of these methods in student successes at school. Upon the completion of this research, two sources of knowledge stand out. The first one emanates from the components of the theoretical model presently being studied, while the second relates to the specificity of the teachers’ pedagogical methods. In both cases the results, as well as the analyses, reveal the importance of the pedagogical dimension with respect to accompanying the FGA student, which in turn leads us back to the important contribution made by the teacher in student accompaniment in FGA, as in fact the teacher includes student accompaniment in the actual practice of teaching.

Cette thèse constitue un ensemble de travaux et de réflexions sur la question de la modélisation d’expériences en nano-optique utilisant la méthode des différences finies dans le domaine fréquentiel (FDFD) et la méthode des différences finies dans le domaine temporel (FDTD). D’abord, un code FDFD bidimensionnel, dédié au calcul de modes propres de guides d’ondes optiques, a été mis en œuvre et testé à travers une comparaison avec des résultats publiés. Dans une deuxième grande partie, nous étudions le piégeage optique de petites particules (de taille microscopique) à l’aide d’une antenne à nano-ouverture papillon (BNA) gravée à l’extrémité d’une sonde de microscope optique métallisée. Le confinement de lumière obtenue à la résonance de la nano-antenne permet un piégeage 3-D des nanoparticules de latex. Une étude systématique a été menée pour quantifier la puissance de la lumière incidente nécessaire pour un piégeage stable. Un bon accord entre les résultats expérimentaux et numériques a été obtenu dans le cas d’une BNA opérant dans l’eau à _ = 1064 nm pour le piégeage de particules de latex de 250 nm de rayon. En outre, les résultats numériques pour de plus petites particules sont présentés et montrent qu’une telle configuration est capable de piéger des particules avec des rayons aussi petits que 30 nm. Troisièmement, nous avons étudié le processus de piégeage optique basé sur l’amélioration du confinement, non seulement du champ électrique comme dans le cas de la BNA, mais aussi du magnétique que peut exhiber l’antenne métallique type diabolo (DA). Cette dernière a été récemment proposée car elle présente une résonance avec un fort confinement magnétique. Nous avons amélioré le design afin qu’une double résonance, électrique et magnétique, ait lieu au centre de la nano-antenne. Ce double confinement a ensuite été exploité pour exalter le gradient de champ au voisinage de l’antenne et ainsi aboutir à de meilleures efficacités de piégeage (moindre puissance). De plus, les résultats des simulations montrent que le processus de piégeage dépend fortement des dimensions des particules et que, pour des géométries particulières, un piégeage sans contact peut être réalisé. Cette structure doublement résonnante ouvre la voie à la conception d’une nouvelle génération de nano-pinces optiques à forte efficacit / This thesis is a set of work and reflections on modeling the experiments in nano-optics by using the finite difference method in the frequency domain (FDFD), and in time domain (FDTD). First, a two-dimensional code FDFD, dedicated to the calculation the eigenmodes of optical waveguides, has been implemented and tested through a comparison with results found in the literature. In a second large part, we study the optical trapping of small particles (of microscopic size) by using a bowtie nanoaperture antenna (BNA) engraved at the end of a metal-coated near-field optical microscope tip. The confinement of light obtained at the resonance of the nano-antenna allows 3-D trapping of latex nanoparticles. A systematic study was conducted to quantify the power of incident light necessary for stable trapping. Good agreement between the experimental and numerical results was obtained in the case of a BNA operating in water at _ = 1064 nm for the trapping of latex particles having a radius of 250 nm-radius. In addition, numerical results for smaller particles are presented and show that such configuration is capable of trapping particles with radii reaching 30 nm. Third, we studied the optical trapping process based on improved confinement of the electric field as in the case of the BNA, but also of the magnetic field, by using a metallic diabolo shape antenna (DA). This latter has been recently proposed because it exhibits resonance with a strong magnetic field confinement. We have improved the design in such a way that a double resonance, electric and magnetic, takes place in the center of the nano-antenna. This dual confinement was then used in order to enhance the field gradient in its vicinity and thus obtain better efficiencies of the trapping (less power). In addition, the simulation results show that the trapping process is greatly dependent of the particles size, and also show that, for specificl geometries, a trapping without contact can be achieved. This doubly resonant structure opens the way to the conception of a new generation of optical nano-tweezers with high efficiency.

Cette thèse traite de la résolution du problème direct de propagation d'un champ élastodynamique rayonné par une source dans un milieu stratifié anisotrope. Le contexte applicatif visé est le contrôle non destructif par ondes ultrasonores guidées de plaques de matériaux composites. Aux basses fréquences, ces matériaux sont assimilables à des milieux homogènes, anisotropes et dissipatifs. Deux approches causales sont étudiées et mises en oeuvre pour résoudre l'équation d'onde, et leur intérêt vis-à-vis de la méthode modale harmonique - la plus couramment employée dans ce domaine applicatif - est discuté. L'une des méthodes est modale et est formulée directement dans le domaine temporel. Elle permet de traiter facilement l'anisotropie, y compris en 3D, mais souffre des écueils classiques concernant le régime non-établi ou le cas du guide ouvert. L'autre approche est une formulation dans le domaine de Laplace de la méthode dite par ondes partielles. Elle présente l'intérêt d'être extrêmement polyvalente tout en conduisant à des coûts numériques tout à fait raisonnables. Dans un second temps, la possibilité d'exploiter ces deux méthodes pour résoudre des problèmes de diffraction par des défauts est étudiée. Une approche par éléments finis de frontière basée sur la méthode par ondes partielles est considérée. Elle permet de traiter efficacement le cas de défauts plans. L'extension à des défauts plus généraux est brièvement discutée. / This work adresses the direct problem of the propagation of an elastodynamic field radiated by a source in an anisotropic layered medium. Applications concern non destructive evaluation of composite plates by ultrasonic guided waves. In the lower frequencies, these materials can be modeled as homogeneous, anisotropic and dissipative media. Two causal approaches are studied and developped to solve the wave equation, and their interest is discussed regarding to the widely used harmonic modal method. One of these methods is modal, and is formulated directly in the time domain. It allows to deal easily with anisotropy, even in 3D ; however it also suffers classical shortcomings such as the high cost of the unestablished regime or the difficulty to deal with open waveguides. The other method is a formulation of the so-called partial-waves method in the Laplace domain. Its attractiveness relies in its versatility and in the fact that computational costs can be very acceptable. In a second time, we consider using both methods to solve problems of diffraction by defects. A boundary element method based on the partial-waves approach is developped and leads to solve very efficiently the case of a planar defect. The possibility of treating more general defects is briefly discussed.

230f. / Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-05-09T18:00:03Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maria Girardi.pdf: 157119 bytes, checksum: 68fd45babeb2006d32bd46355b096098 (MD5) / Approved for entry into archive by Alda Lima da Silva(sivalda@ufba.br) on 2013-05-10T21:01:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maria Girardi.pdf: 157119 bytes, checksum: 68fd45babeb2006d32bd46355b096098 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-10T21:01:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Maria Girardi.pdf: 157119 bytes, checksum: 68fd45babeb2006d32bd46355b096098 (MD5) Previous issue date: 2007 / Esta dissertação examina sob a ótica da sustentabilidade as relações entre a cultura e o turismo no Centro Histórico de Salvador- CHS. Foi realizada com o método qualitativo, usando instrumentos de observação participante no estudo de caso: roteiro turístico do CHS. Complementadas com entrevistas com os representantes de segmentos do CHS como agentes e guias de turismo e os fóruns oficiais e privados da cultura e do turismo. A pesquisa analisa os elementos dessa relação, as implicações e as demais interações com o cenário levando em conta as dimensões do ambiente ecológico, social e o econômico. As quais condicionam o turismo e são compreendidas como bases do cenário cultural. No resultado dessa investigação destacam-se: primeiro, que o discurso constante nas políticas públicas não inclui em seu bojo a percepção sistêmica da atividade de roteiro turístico, e nem como elemento estratégico. Para o governo do Estado o roteiro é uma construção com dimensão unicamente privada e, por isso, não tem escopo no planejamento. Essa ausência impede o estabelecimento de parâmetros de sustentabilidade para a relação sistêmica da cultura e turismo. Em segundo, o Pelourinho é consumido como espaço simbólico da cultura negra e indígena e, nisso está presente tanto a gloriosidade quanto a contradição. A imagem que o senso comum tem do CHS é de ser um lugar não periférico e, por isso guarda e valoriza a cultura afro-descendente e a indígenas miscigenadas como bens globalizados. Os quais são decorrentes da trajetória de exclusão do sofrimento e da luta desses povos e, hoje alcançaram vínculos em diversos horizontes. E essa marca foi reforçada recentemente, em nome do desenvolvimento advindo do turismo, que manteve essa população ausente dos benefícios da revitalização do CHS. Nessa relação, o roteiro do CHS passeia no Pelourinho como um lugar dinamizado pelo acaso social que lhe ressignificou e, se somaram as ordens e edificações religiosas já presentes. Terceiro, o turismo ainda não flui como sistema e, suas relações com o ambiente são fragmentadas, míopes e se conduzem sem gestão sistêmica necessárias para atingir os resultados no turismo. As ações nessa esfera são políticas públicas para produções culturais a serviço da imagem mercadológica da cidade, como destino ideal com vistas a ações de desenvolvimento estratégico para o Estado. Essa realidade tem sido incapaz de estabelecer bases de sustentabilidade para as ações individuais e coletivas na relação cultura e turismo. E por último, as imagens dessa relação estão servindo mais como barreira para a contemplação dos bens simbólicos do que para a sua valorização e desenvolvimento. O cenário mostra um ambiente social frágil que induz o turista a não voltar para dar continuidade ao consumo de contemplar o patrimônio turístico do CHS. Essa pesquisa dá alguns indícios do processo de redução cronico nas possibilidades de produzir recursos e meios para criar o desenvolvimento sustentável dos bens turísticos de CHS. / Salvador

The purpose of this study is to determine which marketing communication methods tour operators in Gauteng, registered with SATSA, utilise. Tour operators aim to enhance tourist experiences. Companies need to be exposed to the marketplace to attract and keep business, thus marketing communication methods used by tourism organisations are examined at length. The results for the study were obtained using a web-based questionnaire. Main findings include the fact that SATSA-registered tour operators frequently use interactive media, direct marketing and advertising. Word of mouth was continually regarded as an important marketing communication method. The larger the company, the more likely it is to use advertising. Interactive media can be used by small and large companies alike. Many marketing communication methods that are used frequently were not deemed to be efficient. One may therefore conclude that SATSA-registered tour operators in Gauteng prefer to use interactive media. / Business Management / M. Comm. (Business Management)