Retounement tempoel et focalisation sublongueu d onde Laboatoie Ondes et Acoustique Pais http://www.loa.espci.f
Focalisation : petite ouvetue Distance focale : F Onde plane D W F>>D Lentill e Hypothèse : Faible ouvetue Lageu tache focale : W =λf/d
Focalisation : gande ouvetue F Onde plane D W lentille D>>F W = λ/2 Limite de diffaction
Focalisation sub-longueu d onde? Micoscopie champ poche Supe-lentilles Matéiaux à indices de éfaction négatifs (matéiaux main gauche) Renvesement tempoel Souces etounées tempoellement : puits acoustique Renvesement su des antennes mico-stuctuées
Pincipe du etounement tempoel (1) Étape alle Émetteuécepteus Φ( s,t) Φ( s,t) est enegistée su une suface femée
Pincipe du etounement tempoel (2) Etape etou Émetteuécepteus Focalisation au point initial
Effet kaléidoscopique souce Émetteus-écepteus p i, ( t) Paois éfléchissante (, T t) p i Etape Alle Etape Retou
Dispositif expéimental C. Daege and M. Fink Ondes de flexion (A 0 mode) Galette Silicon wafe de silicium A 15cm B 1mm Aluminum Tip 1 Mhz tansduces
RT dans un milieu évebéant A B Fenête de etounement tempoel 20ms
Inteféomète mesue les déplacements nomaux A B t Flip
focalisation C. Daege and M. Fink, PRL, 1997
Théoie du RT RT,t G S S,-t t G s,t d 2 s Théoème de Geen RT,t G S, t G S,t Fonction de Geen avancée (anti-causale) Fonction de Geen etadée (causale) A une féquence RT,ω G* S,ω G S,ω
Limite de ésolution à une féquence RT,ω G* S,ω G S,ω Im { Gˆ ( R,ω) } Gˆ 0 adv ( R, ω) Convegente = exp J. de Rosny, M. Fink { j( kr ωt) } R Singulaité R=0 Inteféence des 2 sin R { kr} exp ( jωt) Sans singulaité Limite de diffaction (λ/2) Gˆ 0 et = Divegente exp { j( kr ωt) } R Singulaité R=0
Que devait-ête un «vai» RT Onde seulement convegente Gˆ 0 adv ( R, ω) exp { j( kr ωt) } R Avec une singulaité
Renvesement de la souce Teme de popagation ) ( ) ( ), ( 1 0 2 2 t f t t c = δ φ Souce ponctuelle ) ( ) ( ), ( 1 0 2 2 t f t t c = Φ δ Souce à 0 excitée pa f(-t) (souce RT) Onde convegente + Renvement du temps des Condition aux limites
Pincipe du puits acoustique En opposition de phase
Réalisation expéimentale de Rosny and M. Fink, PRL, 2002
Analyse en temes d ondes évanescentes Champs 3D Φ s ( ) = ik e A Souce initiale 0 Φ Φ TRC TRC ( ) = A ( ) + Φ TRS * Champ RT sin( k 2i ( ) = 0 Φ ) * S ( ) Φ TRS ( ) = A Souce TR * ik e 0 Φ Φ ik // // ( k 2 // ) = ( // ) e d // x // Tansfomée de Fouie su un plan abitaie Π Point focal z y Π Toutes les ondes évanescentes sont poduites pa la souce RT
Comment avoi une focalisation sublongueu d onde sans RT la souce?
Réto-convesion des ondes évanescentes Souce Diffuseu dans le champ poche RT en champ lointain Rétoconvesion Caminati et al., Phys. Rev. A 62, 012712 (2000) Récipocité des ondes évanescentes
Renvesement du temps des ondes électomagnétiques 2 éseaux de 8 antennes 2 éseaux de 8 antennes Chambe évebéantes EM d 1m 3
Renvesement du temps d ondes EM Mioi à envesement tempoel Réseau de 8 antennes monopolaies su plan de masse Bande passante emission/éception : 200MHz autou de 2.44GHz (λ = 12.3cm) 2 multiplexeus 8 voies G Leosey, J. de Rosny, A Touin, M Fink
Etape «Alle» Chambe évebéante MRT Impulsion de 10-ns Oscillo. numéique 20GEchan/s Bande : 6GHz
Etape «Retou» Chambe évebéante MRT? Géné. abitaie 2.45GHz±100MHz
Compession tempoelle 10ns Impulsion oiginale etouvée su l antenne initiale
Focalisation spatiale avec un éseau «classique» ~λ/2 G. Leosey et al., Phys. Rev. Lett., 92, p. 193904 (2004). G. Leosey et al, Appl. Phys. Lett., 88, 154101 (2006).
Focalisation avec un éseau mico-stuctué Fils de cuive émaillés 2mm Diffuseus : fils de cuive émaillés diélectique Ame blindage Plan de Masse Distance inte-antenne : 4mm Antenne 3 Antenne 4 Reseau de 8 antennes
Disposition Mioi à RT Focalisation champ lointain λ/2 antennas 7λ/2 10 λ Chambe évebéante 7λ/30 Réseau sub-longueu d onde
Focalisation sub-longueu d onde Focalisation su : l antenne 3 l antenne 4 Résolution < λ/30 (4 mm) G. Leosey et al., Science, 315,1120 (2007).
Application aux télécoms G. Leosey et al., Science, 315,1120 (2007).
Conclusion Retounement tempoel de souces Anti-buit Violation de la causalité Difficulté de mise en oeuve Antennes mico-stuctuées Beaucoup plus facile à fabique Application aux télécoms Signal su buit? Capacité? Y a-t-il de meilleus géométies?
Meci! Pesonnes qui ont paticipé à ce tavail C. Daege G. Leosey J. de Rosny A. Touin M. Fink