Guide d'ondes
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Un guide d'ondes est un système physique qui sert à guider les ondes électromagnétiques ou les ondes acoustiques, pour les maintenir confinées dans un milieu particulier, sur une certaine distance[1].
Les notions de propagation guidée[2] et d'ondes guidées se rencontrent notamment en physique, en optique[3] et en télécommunication, à des échelles métriques, centimétriques ou bien inférieures (dans certains circuits intégrés par exemple).
Un guide d'ondes est un dispositif autrefois toujours métallique, aujourd'hui éventuellement constitué de polymères[4], permettant la propagation d'ondes par réflexions multiples à la manière d'une fibre optique.
Le modèle le plus simple de guide d'ondes est le guide d'ondes « à saut d'indice ».
Il existe des guides d'ondes rigides ou flexibles.
Histoire
modifierLe premier guide d'ondes fut proposé par Joseph John Thomson en 1893 et vérifié expérimentalement par Oliver Lodge en 1894[réf. nécessaire].
L'analyse mathématique de la propagation d'ondes à l'intérieur d'un tube métallique fut menée à bien par John Rayleigh en 1897 (McLachan, 1947)[réf. nécessaire].
Usages
modifierDes guides d'ondes sont utilisés dans de nombreux domaines, de la recherche en physique, à l'électronique en passant par les radars ou les pinces optiques utilisées pour déplacer des particules ou des objets biologiques tels que des cellules[5].
Voir aussi
modifierArticles connexes
modifierBibliographie
modifier- Ortusi, J. (1946), Étude sur la diffraction et les réflexions des ondes guidées ; Thèse de doctorat, Université de Paris Jussieu sous la direction de Louis de Broglie.
- Colas, G. (2006). Piégeage et manipulation d'objets biologiques par guides d'ondes optiques ; Thèse de doctorat, Université Joseph-Fourier-Grenoble I (PDF, 173 p).
- Estève, J. (2004) Du miroir au guide d'onde atomique: effets de rugosité ; Thèse de doctorat, Université Pierre et Marie Curie-Paris VI).
- (en) Guerre, R. (2005). Guided-wave micro-electro-mechanical systems (MEMS) optical switches for telecommunication applications ; Thèse de doctorat, Université Joseph Fourier.
- (en) Hill, D. A. (1989) Reflection coefficient of a waveguide with slightly uneven walls. IEEE transactions on microwave theory and techniques, 37(1), 244-252.
- El Hadi, K. (1996) Interactions paramétriques dans des guides d'ondes réalisés par échange protonique sur niobate de lithium polarisé périodiquement ; Thèse de doctorat (http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=177513 Résumé/notice Inist/CNRS]).
- Razafiarivelo, J. (1996) Optimisation de la forme de transitions entre guides electromagnetiques par une methode integrale d'elements finis ; Thèse de doctorat (Résumé/Notice Inist/CNRS).
- Teyssier, J. (2004). Réalisation de guides d'ondes pour l'optique non-linéaire. Développement de nanocomposites inorganiques ; Thèse de doctorat en physique atomique, Université de Savoie (PDF, 191 pages).
Notes et références
modifier- Jean-Michel Jonathan, Introduction à l'optique guidée et aux fibres optiques (Cours de M1 & 2nde année ingénieur), Institut d'Optique Graduate School, (lire en ligne).
- Pasquet D. (2011) Propagation guidée ; Éd. Lavoisier.
- Ex : Mège P. (2002), Interférométrie avec des guides d’ondes optiques: théorie et applications (PDF). Thèse, Université Joseph Fourier.
- (en) Booth, B. L. (1989). Low loss channel waveguides in polymers. Journal of lightwave technology, 7(10), 1445-1453.
- Colas, G. (2006) Piégeage et manipulation d'objets biologiques par guides d'ondes optiques ; thèse de doctorat, Université Joseph-Fourier-Grenoble I (PDF, 173 p.).