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L'établissement des chemins de fer dans les Balkans à l'époque ottomane : structuration de l'espace et organisation des échanges (1856-1913) / The establishment of railways in the Balkans at the Ottoman period : structuring space and organizing exchanges (1856-1913)Belbachir, Walid 22 December 2017 (has links)
Titre de la Thèse : L'établissement des chemins de fer dans les Balkans à l'époque ottomane : structuration de l'espace et organisation des échanges (1856-1913)Rejoindre l'Orient, voici sans doute l'une des obsessions de l'Occident. Peut-être l'épopée d'Alexandre le Grand a t-elle contribué à construire cet objectif quasi mystique. Quoi qu'il en soit, le XIXe siècle est celui de sa rationalisation. L'invention de la locomotive et celle du navire à vapeur permettent d'amorcer un processus de mise en réseau du monde. Sur les cinq continents, les villages, les villes et les ports s'interconnectent progressivement, engendrant une mondialisation des flux commerciaux et humains. Ce mouvement est orchestré par les grandes puissances européennes, dont le pouvoir est fondé sur la conquête de nouveaux marchés et sur l'importation des matières premières essentielles à leur essor. Londres et Bombay forment alors deux pivots incontournables, permettant de rediriger les flux en circulation à l'échelle trans-continentale. Entre ces deux points, Suez joue le rôle d'interface entre la mer Rouge et la Méditerranée. Au cours de la seconde moitié du XIXe siècle, l'espace balkanique est progressivement intégré à ce système-monde. L'introduction du rail y induit une profonde redéfinition des rapports de force, que ceux-ci soient d'ordre économique, militaire ou politique. A ce titre, la mise en place de voies ferrées dans les Balkans, à l'époque sous domination de l'Empire ottoman, résulte d'une imbrication de stratégies d'influence, s'exprimant à différentes échelles. Cette thèse se propose de les mettre en lumière. / Reaching the East : this is undoubtedly one of the obsessions of the West. Maybe Alexander the Great's conquests contributed to forge this quasi-mystical aim. Wherever it comes from, the XIXth century is the one of its rationalization. Inventions such as steam locomotive and steamship allow to begin a global networking process. On five continents, villages, cities and ports, are progressively interconnected, generating a globalization of human and trade flows. This movement is orchestrated by the major European powers, whose expansion is based on the conquest of new markets and on the importation of natural resources required for their development. London and Mumbay play at that time a pivotal role, allowing to reroute flows in circulation at the inter-continental scale. Between these two major cities, Suez is an unavoidable crossing point between the Mediterranean and the Red Sea. During the second half of the XIXth century, the Balkan space is progressively integrated to this world-system. In that region, the introduction of railway induces a radical restructuring of power relations, whether political, economical or military. For this reason, the establishment of railways in the Balkans results from an interlacing of influencing strategies, articulated at various scales. This thesis sets out to highlight them.
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Modèles de convection-diffusion pour les colonnes de distillation : application à l'estimation et au contrôle des procédés de séparation cryogéniques des gaz de l'air / Convection-diffusion models for distillation columns : application to estimation and control of cryogenic air separation processesDudret, Stéphane 11 June 2013 (has links)
Cette thèse porte sur la modélisation, pour le contrôle, des profils de compositions dans les colonnes de distillation cryogénique. Nous obtenons un modèle non-linéaire de convection-diffusion par réduction d'un modèle d'équations-bilans singulièrement perturbé. Du point de vue de l'automatique, nous nous intéressons à la stabilité des profils de compositions résultants, ainsi qu'à leur observabilité. Du point de vue du procédé, la nouvauté de notre modèle réside dans la prise en compte d'une efficacité de garnissage dépendant des conditions d'opération de la colonne. Le modèle est validé par des comparaisons avec des données de fonctionnement dynamique issues d'une unité de séparation réelle, pour la séparation d'un mélange binaire. Sur le cas plus complexe d'une cascade de colonnes séparant un mélange ternaire, le modèle montre une grande sensibilité aux erreurs d'estimation des taux de reflux. Des résultats adaptés du champ de la chromatographie nous permettent de relier cette sensibilité à des erreurs d'estimation des vitesses d'ondes de compositions cohérentes. En parallèle, nous proposons et testons également un modèle de fonctions de transfert simple (fondé sur des gains statiques et des retards purs uniquement) pour les petites dynamiques de compositions, qui dépend explicitement de valeurs mesurables ou observables sur le procédé / This thesis addresses the problem of modeling the composition profiles dynamics inside cryogenic distillation columns, for control applications. We obtain a non-linear convection-diffusion model from the reduction of a singularly perturbed mass-balances model. In the control theory framework, we consider the stability of the resulting composition profiles and their observability. From the process viewpoint, we express the novelty of our model in terms of operating-conditions dependent packing efficiency. The model is validated against real dynamic plant data for a binary separation case. On a more complex, ternary separation columns cascade, the model shows highly sensitive to reflux rate estimation errors. Result adapted from the field of chromatography allows us to interpret this sensitivity in terms of erroneous coherent composition waves speeds. In parallel, we also propose and test a simple transfer functions model (based on static gains and pure delays only) for small composition dynamics, which explicitly depends on measurable or observable process data.
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Contribution des technologies CPL et sans fil à la supervision des réseaux de distribution d'électricité / Contribution of PLC and wireless technologies to supervision of electric distribution networksLefort, Romain 03 February 2015 (has links)
Le déploiement d'une infrastructure de supervision permet une gestion plus intelligente des réseaux de distribution d'électricité comparé à un renforcement traditionnel pour répondre aux nouveaux enjeux de la maitrise de l'énergie (Consommations, EnR, VE, ...). Pour acheminer les données, les Courants Porteurs en Ligne (CPL) possèdent un atout majeur. En effet, cette technologie permet de superposer un signal de plus haute fréquence au signal électrique 50/60 Hz. Toutefois, le support de transmission est difficile et non maîtrisable. Ces travaux de recherche ont pour objectif d'apporter une contribution à cette problématique par l'élaboration d'une plateforme de simulation des réseaux pour des fréquences allant jusqu'à 1 MHz dans un but de transmission de données. Des éléments clés des réseaux sont traités de façon séparés puis assemblés pour estimer les performances des CPL « Outdoor » actuels. La variation du comportement des réseaux en fonction du temps et de la fréquence, en particulier des perturbations en tête d'installation clients sur 24h est étudiée. Les transformateurs entre les réseaux HTA et BT sont modélisés sous la forme d'un « modèle à constantes localisées » et d'un « modèle boite noire ». Les deux modèles sont appliqués sur un transformateur H61 100 kVA. Par la suite, une modélisation des câbles de distribution est proposée sous forme d'un « modèle cascadé ». Celle-ci est appliquée sur un câble souterrain BT. Chaque modèle est obtenu à l'aide de mesures d'impédances, et validé par des mesures de transmissions. Pour compléter, une étude préliminaire sur les communications radio mobile est réalisée pour la supervision des réseaux de distribution. / Establishing a supervisory infrastructure allows a better smart management than an expensive strengthening of distribution network to respond to new constraints at the energies control (Consumption, REN, EV ...). To transmit data, Power Line Communication (PLC) technologies present an advantage in this context. In fact, it enables a superposition of High Frequency (HF) signals on electrical signal 50/60 Hz. However, electric networks have not been developed to this application because of difficult propagation conditions. This research work makes a contribution to develop a simulation platform in objective to transmit data to 1 MHz. In first time, each network element is studied singly and in second time, together, to estimate "Outdoor PLC" transmission performance. The first element studied is the networks variation in function of frequency and time. Several 24h disturbance measurements on LV customers are presented. The second element is the transformers which established connection between Medium Voltage (MV) and Low Voltage (LV). The proposed modeling method is based on a "lumped model" and a "black box model". These models are applied to a 100 kVA H61 transformer most commonly used by French distribution system operator in rural and suburban networks. The third element is the power line used in MV and LV networks. The proposed modeling method is based on a "cascaded model" from the theory of transmission line. This model is applied to one power line used in LV underground network. Each model is obtained from various impedance measurements. To complete, an introductory study on mobile radio communication is performed to remote network distribution.
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Performance of the CERN PSB at 160 MeV with H- charge exchange injection / Performance du CERN PSB avec injection basée sur échange de charge H- à 160 MeVForte, Vincenzo 03 June 2016 (has links)
Dans le cadre du projet LIU, vise à augmenter la puissance des injecteurs du LHC, le CERN PS Booster (PSB) sera mis à jour avec un système d'injection d'échange de charge H- et son énergie d'injection sera portée de 50 MeV à 160 MeV pour obtenir la luminosité du faisceau nécessaire pour le LHC High-Luminosity Upgrade. Effets de charge d'espace comme pertes de faisceau et incrément d’émittance transversale à l'injection vont être les principales limites vers la réalisation de la haute luminosité souhaitée. Des études sur la dynamique du faisceau en présence de charge d'espace afin d'évaluer les performances du PSB après la mise à niveau ont été effectuées. La première partie du travail consiste de mesures dans la présente machine, pour étudier les effets de charge d'espace et son interaction avec les résonances et d'avoir un ensemble de données pour le code benchmarking. Le code choisi pour le suivi du faisceau en présence de charge d'espace est PTC-Orbit (et PyOrbit). Les études de convergence numériques nécessaires sont présentées conjointement avec les études de la comparaison des simulations avec les mesures dans la machine. Une fois évalué le code et ses limites, les prévisions pour l'injection dans le PSB à 160 MeV avec des poutres de luminosité élevé sont livrés en termes de pertes de faisceau et incrément d’émittance. Ces études comprennent l'optimisation du point de fonctionnement, la compensation des résonances et/ou la correction de chromaticité en tenant compte des erreurs magnétiques attendus dans la machine. / As part of the LHC Injector Upgrade Project, the CERN PS Booster (PSB) will be upgraded with a H- charge exchange injection system and its injection energy will be raised from 50 MeV to 160 MeV to obtain the beam brightness required for the LHC High-Luminosity Upgrade. Space charge effects like beam losses and transverse emittance blow-up at injection are expected to be the main limitations towards the achievement of the required high brightness. Studies of beam dynamics in presence of space charge in order to evaluate the performances of the PSB after the Upgrade have been performed. The first part of the work consists of measurements in the present machine, to study the effects of space charge and its interplay with resonances and to have a good set of data for code benchmarking. The code chosen for the beam tracking in presence of space charge is PTC-Orbit (and PyOrbit). Necessary numerical convergence studies are presented together with a benchmark with the PSB measurements. Once assessed the code and its limitations, predictions for the 160 MeV injection with high- brightness beams are delivered in terms of beam losses and emittance blow-up. These studies include the optimization of the working-point, resonance compensation and/or chromaticity correction taking into account the expected magnetic errors in the machine.
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Contribution à la réalisation d’un oscillateur push-push 80GHz synchronisé par un signal subharmonique pour des applications radars anticollisionsAmeziane El Hassani, Chama 06 May 2010 (has links)
Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre d’un projet Français « VéLo » qui est une collaboration entre l’industriel STMicroelectronics et plusieurs laboratoires dont les laboratoires IMS-bordeaux et LAAS. Le but du projet est de concevoir un prototype de radar anticollision millimétrique. Dans ce travail un synthétiseur de fréquence est implémenté. Ce dernier sera intégré dans la chaine de réception du démonstrateur. Une étude bibliographique des architectures classiques de système de radiocommunication a été réalisée. Des exemples d’architectures rencontrées dans le domaine millimétrique ont été étudiés.L’objet principal de cette thèse est l’étude des oscillateurs synchronisés par injection ILO. L’objectif est de réaliser un oscillateur verrouillé par injection qui sera piloté par un oscillateur de fréquence plus basse possédant des caractéristiques de stabilité et de bruit meilleures.Dans ce travail de thèse, le mécanisme de verrouillage des oscillateurs par injection a été décrit. Un modèle de synchronisation par injection série, basé sur la théorie de Huntoon Weiss et inspiré du travail de Badets réalisé sur les oscillateurs synchrones verrouillés par injection parallèle, est proposé. La théorie établie a permis d’exprimer la plage de synchronisation en fonction de la topologie utilisée et des composants de la structure. La validité de la théorie a été évaluée par la simulation de la structure. Les résultats présentés montrent une bonne concordance entre la simulation et la théorie et permettent de valider le principe de synchronisation par injection. La faisabilité de l’intégration d’un ILO millimétrique synchronisé par l’harmonique d’un signal de référence de fréquence plus basse a été démontrée expérimentalement. Le synthétiseur de fréquence est réalisé en technologie BiCMOS 130nm pour des applications millimétriques de STMicroelectronics. Ce dernier opère dans une plage de 2GHz autour de la fréquence 82,5GHz. Les performances en bruit du synthétiseur sont satisfaisantes. Le bruit de phase de l’ILO recopie celui du signal injecté. Les équipements de mesures utilisés, le bruit de phase de l’oscillateur atteint des valeurs inférieures à -110dBc/Hz à 1MHz de la porteuse. / This thesis is a part of a French project "VELO". The project is collaboration between STMicroelectronics and several laboratories including IMS-Bordeaux and LAAS laboratories. The aim of this project is to achieve a prototype of millimeter anti-collision radar. In this work a frequency synthesizer is implemented. This circuit will be incorporated in the reception chain of the demonstrator. A bibliographical study of classical architecture was completed. Examples of architectures encountered in the millimeter frequency range have been studied. The purpose of this thesis is to study the phenomena of synchronization in oscillators. The objective is to design an injection locked oscillator ILO driven by another oscillator, the second oscillator operates at lower frequency and offers better stability and noise characteristics.In this thesis, the injection locking mechanism of the oscillators has been described. A model of synchronization by series injection is proposed. The model is based on the theory of Huntoon and Weiss and inspired by Badets’ work performed on parallel injection. The theory expresses the synchronized frequency range depending on the used topology and the values of the components. The validity of the theory was evaluated by simulation. The results show good agreement between simulation and theory and validate the principle of synchronization by injection.The feasibility of a millimeter ILO synchronized by the harmonic of a reference signal operating at lower frequency has been demonstrated experimentally. The synthesizer was implemented in BiCMOS technology for 130nm applications millimeter of STMicroelectronics. The oscillator operates at 82.5 GHz and performs a frequency range of 2GHz. The noise performance of the synthesizer is satisfactory. The phase noise of the ILO depends on the reference phase noise, and reaches values of -110dBc/Hz at 1MHz from the carrier frequency.
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Designing supplementary space in multi-family housingMoshaver, Sam 08 1900 (has links)
La démographie et les modes de vie ont considérablement évolué au cours des dernières décades. De tels changements sont destinés à influencer la conception de l’habitation et ils incluent notamment une série de besoins émergents: s’en suivent des besoins additionnels en espace pour répondre à l’arrivée de ces activités additionnelles au niveau du logement. La planification en vue de répondre à ces besoins émergeants constitue le principal thème de la présente thèse. Dans le cas de la maison unifamiliale détachée, le sous-sol est disponible pour offrir des espaces appropriés à ces besoins émergents. Par contre, une telle ressource n’est normalement pas présente dans le cas d’un édifice multifamilial.
La thèse propose un espace additionnel spécifique en vue de répondre à ces besoins émergents : l’espace supplétif. Même si un tel espace n’est pas envisagé dans les publications du domaine, des précédents existent quant à sa présence en planification multifamiliale. Le but de la présente étude est d’offrir des lignes directrices quant à la conception et l’intégration d’un tel espace supplétif. Elle va s’appuyer sur l’approche systémique en raison de la logique de déduire la solution à partir d’une analyse de l’objectif.
L’application de l’approche systémique implique donc que tous les critères correspondant à la nature spécifique de l’espace supplétif seront extrapolés à partir de l’objectif. Dans le cas la présente étude, ce sont les critères du bureau à domicile qui seront d’abord précisés car il s’agit de l’activité émergente la plus exigeante.
Les critères seront traités comme vecteurs d’un modèle générique indicatif de la manière d’organiser l’espace supplétif. Ce modèle visera le bureau à domicile en vue d’offrir les solutions pertinentes et il se concentrera principalement sur les critères d’intimité visuelle et spatiale. La contribution du modèle sera de suggérer des lignes directrices en vue d’incorporer l’espace supplétif à l’intérieur des édifices résidentiels de type multifamilial, ce que la planification conventionnelle n’offre pas.
C’est le concept d’adaptabilité qui est à la base de toute stratégie visant à permettre le changement en architecture et en habitation, d’autant plus lorsqu’il s’agit d’un espace supplétif. À cet effet, l’espace supplétif va recourir à l’approche Open Building afin d’appliquer le concept d’adaptabilité, en raison de ses avantages majeurs tant au niveau conceptuel que constructif. Différentes applications de l’approche Open Building, telles que le projet NEXT21 et le protocole KSI (Kikou support and Infill), offrent des exemples susceptibles de constituer d’efficaces lignes directrices pour la conception d’un espace supplétif.
La faisabilité du modèle d’espace supplétif proposé est vérifiable et démontrable dans le monde réel. Les systèmes constructifs industrialisés sont en mesure de permettre le changement sans démolition car leurs joints mécaniques « à sec » rencontrent généralement les normes DfD (Design for Disassembly), non seulement en ce qui concerne l’espace supplétif mais pour l’ensemble du logement. / Demographics and lifestyles have changed considerably in the past few decades. These changes are bound to influence the design of housing and they notably include a series of emerging needs: additional spatial needs due to additional activities brought to the traditional housing premises. Planning for those emerging needs is the main theme of this thesis. In a typical single-family detached house, the basement is available to accommodate the spatial requirements for these emerging needs. However, such a provision does not typically exist in multi-family housing.
This thesis proposes a specific additional space to accommodate these emerging needs: the supplementary space. Although such a space has not been explored in the literature, there are precedents for its application in multi-family floor planning. The objective of this study is to provide guidelines for the design and the integration of this supplementary space. It relies on the systems approach as the design-decision methodology due to its logic of deducting the solution from the analysis of the objective.
Applying the systems approach means that all the criteria corresponding to the specific purpose of the supplementary space will be extrapolated from the objective. However, once the supplementary space is being used to deal with emerging needs, it will then introduce its own relevant criteria. This study will start with the criteria for designing a home office because this is the most demanding emerging needs activity. The criteria are organized as vectors of a generic model indicating how the supplementary space can be formulated. The model will target the workplace at home and subsequently offer solutions to them. This study focuses on the planning provisions dealing mainly with visual and spatial privacy. The overall outcome of the model is to suggest guidelines to incorporate the supplementary space within multi-family residential buildings, a feature not offered in traditional planning.
The concept of adaptability is the key design strategy to accommodate change in architecture and housing, even more in the case of a supplementary space. Therefore, the supplementary space model will apply the concept of adaptability through the Open Building (OB) approach; elaborating more on the practical design and construction features. Different OB applications, such as the NEXT21 project and the KSI (Kikou Support and Infill) protocol in Japan, are examples that can be used as efficient guidelines to design a supplementary space.
The feasibility of the supplementary space model can be validated and served in the real world. Industrialized building systems are capable of accommodating change without demolition as their dry mechanical joints are generally at meeting the DfD (design for disassembly) standards, not only for the supplementary space but also for the whole dwelling unit.
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Reduced Order Modeling for Smart Grids’ Simulation and Optimization / Modélisation à ordre réduit pour la simulation et l'optimisation des réseaux intelligentsMalik, Muhammad Haris 28 February 2017 (has links)
Cette thèse présente l'étude de la réduction de modèles pour les réseaux électriques et les réseaux de transmission. Un point de vue mathématique a été adopté pour la réduction de modèles. Les réseaux électriques sont des réseaux immenses et complexes, dont l'analyse et la conception nécessite la simulation et la résolution de grands modèles non-linéaires. Dans le cadre du développement de réseaux électriques intelligents (smart grids) avec une génération distribuée de puissance, l'analyse en temps réel de systèmes complexes tels que ceux-ci nécessite des modèles rapides,fiables et précis. Dans la présente étude, nous proposons des méthodes de réduction de de modèles à la fois a priori et a posteriori, adaptées aux modèles dynamiques des réseaux électriques.Un accent particulier a été mis sur la dynamique transitoire des réseaux électriques, décrite par un modèle oscillant non linéaire et complexe. La non-linéarité de ce modèle nécessite une attention particulière pour bénéficier du maximum d'avantages des techniques de réduction de modèles.Initialement, des méthodes comme POD et LATIN ont été adoptées avec des degrés de succès divers. La méthode de TPWL, qui combine la POD avec des approximations linéaires multiples, a été prouvée comme étant la méthode de réduction de modèles la mieux adaptée pour le modèle dynamique oscillant.Pour les lignes de transmission, un modèle de paramètres distribués en domaine fréquentiel est utilisé. Des modèles réduits de type PGD sont proposés pour le modèle DP des lignes de transmission. Un problème multidimensionnel entièrement paramétrique a été formulé, avec les paramètres électriques des lignes de transmission inclus comme coordonnées additionnelles de la représentation séparée. La méthode a été étendue pour étudier la solution du modèle des lignes de transmission pour laquelle les paramètres dépendent de la fréquence. / This thesis presents the study of the model order reduction for power grids and transmission networks. The specific focus has been the transient dynamics. A mathematical viewpoint has been adopted for model reduction. Power networks are huge and complex network, simulation for power grid analysis and design require large non-linearmodels to be solved. In the context of developing “SmartGrids” with the distributed generation of power, real time analysis of complex systems such as these needs fast,reliable and accurate models. In the current study we propose model order reduction methods both a-priori and aposteriori suitable for dynamic models of power grids.The model that describes the transient dynamics of the power grids is complex non-linear swing dynamics model. The non-linearity of the swing dynamics model necessitates special attention to achieve maximum benefit from the model order reduction techniques. In the current research, POD and LATIN methods were applied initially with varying degrees of success. The method of TPWL has been proved as the best-suited model reduction method for swing dynamics model ; this method combines POD with multiple linear approximations.For the transmission lines, a distributed parameters model infrequency-domain is used. PGD based reduced-order models are proposed for the DP model of transmission lines. A fully parametric problem with electrical parameters of transmission lines included as coordinates of the separated representation. The method was extended to present the solution of frequency-dependent parameters model for transmission lines.
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Design and fabrication of a photonic integrated circuit comprising a semi-conductor optical amplifier and a high speed photodiode (SOA-UTC) for >100 Gbit/s applications / Etude d'un récepteur pré-amplifié de type PIC (Photonic Integrated Circuit) réalisé par intégration monolithique d'un amplificateur (SOA) optique à semi-conducteur et d'une photodiode (UTC) pour les liaisons courtes distances à 100 Gbit/s et au delàAnagnosti, Maria 13 November 2015 (has links)
Ce travail porte sur la conception, la fabrication et la caractérisation d’une photodiode très haut débit (UTC PD) et son intégration avec un préamplificateur optique à semi-conducteur (SOA) pour les liaisons optiques à courte distance à 100 Gbit/s en bandes C et O. Il porte également sur la conception d'un duplexeur (Tx / Rx) avec liaison montante en bande C et liaison descendante en bande O. L'intégration monolithique d’un SOA avec une photodiode haut débit sans filtre optique entre les deux présente des avantages majeurs parmi lesquels: - Augmentation de la distance de transmission. - Augmentation du nombre d'utilisateurs connectés. - Diminution des coûts globaux de fabrication incluant l’assemblage. La première partie de cette étude porte sur l'optimisation SOA pour un fonctionnement à forte puissance (Psat). Un faible facteur de bruit (NF) et une faible dépendance à la polarisation (PDL) sont requis pour les récepteurs préamplifiés. De plus, un fonctionnement du et opérer en régime linéaire est nécessaire pour les schémas de modulation complexes. Le SOA actuel possède un gain de 18 dB avec un facteur de bruit de 8 dB, une faible PDL (<2 dB), et une bonne puissance de saturation en entrée (-8 dBm). Grâce à l’optimisation de la structure verticale du SOA et de son couplage avec la fibre les performances attendues sont améliores : Psat >-5 dBm, NF <8 dB, PDL et gain similaire. D'autre part, les interconnexions électriques de la photodiode ont été optimisées ce qui a permis de démontrer des photodiodes avec une bande passante supérieure à 100 GHz. Les photodiodes présentent un fort coefficient de réponse (R) (0,6 A/W à 1,3 μm et 0,55 A/W à 1,55 μm) et une faible PDL <1 dB. Un fort courant de saturation de 14 mA à 100 GHz a aussi été démonté. Enfin, la caractérisation des SOA-UTC réalisés a montré simultanément une très forte responsivité (95 A/W), une faible dépendance à la polarisation PDL (<2 dB), un faible NF (8 dB) et une large bande passante à 3 dB (> 95 GHz), qui placent nos composants au meilleur niveau de l’état de l’art avec un produit gain-bande record de 6,1 THz. Les Mesures numériques à 64 Gbit/s montrent que notre récepteur atteint une sensibilité de -17 dBm pour un taux d'erreur de 10-9, et la sensibilité attendue à 100 Gbit/s est de -14 dBm / This work focuses on the design, fabrication and measurements of a uni-travelling carrier high speed photodiode (UTC PD) and its integration with a semiconductor optical preamplifier (SOA) for short reach 100 Gbit/s optical links, in O- and C- bands. This work also focuses on the design of a duplexer (Tx/Rx) with downstream in O-band and upstream in C-band. The SOA monolithic integration with a high speed PD without an optical filter in between yields major benefits among which: - Increase in the transmission distance. - Increase in the split ratio correlated to the number of connected users. - Decrease of the overall fabrication and assembling cost. The first part of this work is dedicated to optimizing the SOA for high power operation (Psat). The low noise figure (NF), and polarization dependence loss (PDL) are critical parameters for a preamplified receiver. Also complex modulation formats require linear gain regime of the SOA. The current SOA presents 18 dB gain with NF (8 dB), low PDL (<2 dB), and good input power saturation (-8 dBm). Thanks to further optimization of the SOA vertical structure and coupling with the optical fiber, the expected SOA performance is higher Psat >-5 dBm, NF <8 dB, similar PDL and gain. Secondly, the electrical interconnects of the photodiode is optimized to increase the photodiodes’ bandwidth, which allows to demonstrate photodiode with >100 GHz bandwidth. The PD presents high responsivity (R) (0,6 A/W at 1,3 μm and 0.55 A/W at 1,55 μm) and low PDL <1 dB. Also the saturation photocurrent is high (14 mA at 100 GHz). Finally, the SOA-UTC demonstrates high responsivity (95 A/W), low PDL (<2 dB), low NF (8 dB) and a wide 3 dB bandwidth (>95 GHz), which yields a record gain-bandwidth product of 6.1 THz. Large signal measurements at 64 Gbit/s show that our receiver reaches a low sensitivity of -17 dBm for a bit error rate of 10-9, and is expected to reach -14 dBm at 100 Gbit/s
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Contribution to the Synchronous Reluctance Machine Performance Improvement by Design Optimization and Current Harmonics Injection / Contribution à l'amélioration des performances d'une machine synchrone à réluctance variable synchrone par optimisation de la conception et injection d'harmoniques de courantYammine, Samer 06 November 2015 (has links)
Cette thèse est consacré à l’évaluation et l’amélioration de la performance de la machine synchrone à réluctance variable pour des applications à vitesse variable en général et pour les applications automobiles en particulier. Les deux axes de développement sont la conception de la machine et l’injection des harmoniques de courants de phase. Le rotor est un élément important dans la conception de la machine, et un intérêt particulier est dédié à la conception et l’évaluation du rotor pour améliorer la performance de la machine. Une méthode analytique est proposée dans la thèse pour concevoir le rotor. Plusieurs éléments tels que les ponts qui maintiennent le rotor mécaniquement résistant, ainsi que le rapport d’isolation d’axe q (rapport air-acier) sont étudiés. Une étude de conception assistée par ordinateur basé sur un problème d’optimisation paramétrique est présentée aussi. Les trois familles des algorithmes d’optimisation sont évaluées pour la procédure d’optimisation: un algorithme à base de gradient (algorithme de Newton Quasi), un algorithme non-évolutionnaire sur la base de non-gradient (Nelder Mead Simplex) et un algorithme évolutif sur la base non-gradient (algorithme génétique). Les designs de machines basées sur la procédure analytique et la procédure d’optimisation sont testés sur un banc d’essai. Le deuxième axe d’études de la thèse est l’injection d’harmoniques dans les courants de phase de la machine à réluctance variable synchrone. L’interaction des harmoniques de courant avec les harmoniques spatiales des inductances est étudiée et formalisée pour une machine à m-phases. Ensuite, le concept d’injection d’harmoniques est évalué dans le cas particulier d’une machine à deux phases. Cette étude montre l’avantage de l’injection d’harmoniques dans la réduction de l’ondulation de couple de la machine. Un design d’une machine est finalement développé pour une application automobile sur la base de l’optimisation paramétrique du stator et du rotor. Cette conception est évaluée pour les spécifications imposées électromagnétiques par une application de traction à puissance moyenne / This thesis is dedicated to the evaluation and the improvement of the synchronous reluctance machine’s performance for variable speed drive applications in general and for automotive applications in particular. The two axes of development are machine design and phase current harmonics injection. The rotor is an important element in the machine design and particular emphasis is placed to the design and evaluation of the rotor for enhancing the machine performance. An analytical procedure is proposed for the rotor design. The rotor elements like the ribs and the bridges that maintain the rotor mechanically strong as well as the q-axis insulation ratio (air-to-steel ratio) are studied. A computer-aided design study based on a parametric optimization problem is presented as well. The main three families of the optimization algorithms are evaluated for the optimization procedure: a gradient-based algorithm (Quasi Newton Algorithm), a non-gradient based non-evolutionary algorithm (Nelder Mead Simplex) and a non-gradient based evolutionary algorithm (Genetic Algorithm). The machine designs based on the analytical procedure and the optimization procedure are both manufactured and tested on a bench. The second axis of study of the thesis is the injection of harmonics in the phase currents of the synchronous reluctance machine. The interaction of current harmonics with the spatial inductance harmonics is studied and formalized for an m-phase machine. Then, the harmonics injection concept is evaluated in the particular case of a 2-phase machine. This study shows the benefi t of harmonics injection in the reduction of the machine torque ripple. A synchronous reluctance machine design is fi nally developed for an automotive application based on parametric optimization of the stator and rotor. This design is evaluated for the electromagnetic specifi cations imposed by a mid-power electric vehicle traction application
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