Vincent Bacot (Institut Langevin) - Miroirs et cristaux temporels pour les ondes

L’universalité des phénomènes ondulatoires classiques est largement décrite par la structure de l’équation de d’Alembert. Dans cette dernière, les variables spatiales et temporelles jouent des rôles analogues. Cette analogie bien connue suggère la possibilité de réaliser dans le domaine temporel des équivalents de phénomènes ondulatoires spatiaux standard, tels que la réflexion d’une onde par un miroir, en remplaçant la variation spatiale des propriétés du milieu qui y est mise en jeu par une variation temporelle équivalente. Nous avons démontré expérimentalement, en utilisant les ondes à la surface d’un liquide comme système ondulatoire modèle, la pertinence de cette approche et montré théoriquement sa généralisation à tout type d’onde. L’équivalent temporel d’un miroir conduit à la génération instantanée, depuis tout l'espace, d’une onde retournée temporellement c’est-à-dire dont l’évolution temporelle est inversée par rapport à l’onde initiale. Une version monofréquentielle de ce miroir a été réalisée et permet notamment de revisiter l’instabilité de Faraday à la surface d’un bain de liquide vibré comme l’équivalent temporel d’un miroir de Bragg. Ce dernier est également associé à un retournement temporel monochromatique, étroitement lié au phénomène appelé conjugaison de phase en optique. Dans ces deux équivalents temporels, les limites de l’analogie entre temps et espace induites par la causalité révèlent des différences très intéressantes entre les concepts présentés et leurs équivalents spatiaux.