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Philippe ROUX

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decembre 2010


Résumé de l’activité de recherche de Philippe Roux

Philippe Roux est un physicien expérimentateur possédant une solide formation en acoustique aussi bien à l’échelle ultrasonore du domaine médical (mm) qu’à l’échelle de l’acoustique sous-marine (km). Pendant sa thèse au Laboratoire Ondes et Acoustique (1994-1997), il a travaillé à l’échelle du laboratoire sur le concept de retournement temporel et sur ses applications à la propagation dans les guides d’ondes et à l’interaction son-vorticité. De ces travaux naquirent la première expérience de télécommunication acoustique sous-marine par retournement temporel qui reste, à ce jour, une des applications majeures du retournement temporel en mer.

Par la suite, Philippe Roux poursuivit sa thèse par un post-doc au Scripps Inst. of Oceanography de San diego (Sept. 1997), où il approfondit ses connaissances théoriques et numériques en acoustique sous-marine. Il se confronte alors pour la première fois à la réalité en participant à une expérience en mer et à l’analyse de données océaniques. Recruté au CNRS, il continua au LOA (Jan. 1999-Déc. 2001) son travail de recherche sur la cohérence du champ acoustique dans les cavités fortement réverbérantes en présence de diffusion multiple. Il travailla aussi sur le concept de résonateur acoustique pour les ondes élastiques dans les solides en concevant un bazooka à retournement temporel capable de générer des ondes de chocs de très forte amplitude avec quelques transducteurs connectés à une électronique basse-puissance.

De retour à San Diego (Jan. 2002-Juil. 2005), en détachement du CNRS, il créa et développa un laboratoire d’acoustique ultrasonore au sein du Scripps Institution of Oceanography où il obtint un poste de Chercheur Associé en Jan. 2004. Sa recherche s’oriente alors vers la cohérence spatio-temporelle du bruit ambiant en acoustique sous-marine et en géophysique. Malgré une grande implication dans les travaux expérimentaux à l’échelle du laboratoire, il passa aussi plus de trois mois en mer sur des expériences de retournement temporel dans les guides d’onde océaniques en collaboration avec le NATO Saclant Center (La Spezia).

Depuis juillet 2005, Philippe Roux est de retour au CNRS à Grenoble où il a créé l’Equipe d’Acoustique Expérimental au sein d’ISTerre. Les interactions restent fortes avec San Diego où il passe un mois par an depuis son retour en France. Ses thèmes de recherche sont centrés sur l’acoustique sous-marine et la géophysique, le lien entre ces deux axes restant la propagation d’ondes acoustiques/élastiques en milieu complexe avec une prédilection pour les expériences multi-échelles mêlant laboratoire et travail de terrain.

Ses travaux en géophysiques sont liés à l’utilisation du bruit ambiant pour l’imagerie et le monitoring des couches superficielles de la terre sur des distances de propagation allant de la dizaine de mètres au millier de kilomètres. En acoustique sous-marine, sa recherche concerne l’utilisation des noyaux de sensibilité comme outil pour inverser des perturbations (de densité ou de vitesse dans la colonne d’eau, puis de petit déplacement à la surface) dans les guides d’onde océaniques. Il a notamment profité de sa maquette de guide d’onde océanique à l’échelle ultrasonore pour mettre au point un dispositif de barrière acoustique ultra-sensible pour la détection de cible en environnement fortement réverbérant. Enfin, P. Roux reste aussi fondamentalement attaché à la physique des ondes en milieu complexe comme le montre ses derniers travaux sur les méta-matériaux via l’interaction entre une onde de plaque et un ensemble de résonateurs couplés à l’échelle sub-longueur d’onde.

Philippe Roux est Fellow de l’Acoustical Society of America depuis novembre 2004. Il a été promu Directeur de Recherche au CNRS en octobre 2009. Il a bénéficié de la Prime d’Excellence Scientifique de 2010 à 2014. Il est responsable de l’Equipe Ondes et Structure (55 personnes, dont 17 chercheurs permanents et 7 ingénieurs/techniciens) au sein d’ISTerre depuis mars 2012. Il a reçu la Medwin Prize in Acoustical Oceanography en juin 2013.



Summary of Phillippe Roux’s Research Activity

Philippe Roux is an experimentalist with a strong background in ultrasonics, underwater acoustics and geophysics.

During his PhD under the supervision of Mathias Fink (Paris, 1994-1997), he worked at the laboratory scale on time-reversal experiments in waveguides and sound-vorticity interaction. This earlier work led to the first Underwater Acoustic Coms’ experiment using time reversal in waveguides, which is, up to now, one of the main applications of time-reversal at sea.

He followed his PhD by a one-year post doc (1998) at the Scripps Institution of Oceanography (San Diego), where he learned about computational underwater acoustics in the team led by W.A. Kuperman. He participated to one sea cruise and started to work with ocean data.

He was hired as a full-time Research Associate at CNRS (Paris) in Dec. 1998. He mostly focused his research there on multiple scattering physics in reverberant cavities and time reversal (1999-2001). He also worked on the concept of acoustic resonator using the combination of the dispersion of elastic waves and time reversal in order to produce shock waves of very strong amplitudes from a small number of low-power transducers.

From 2002 to 2005, he was a visiting scientist and then a Research Associate at the Scripps Inst. of Oceanography (San Diego) where he built the ultrasonic laboratory and participated to several experimental campaigns at sea. His research turned toward the spatial-temporal coherence of ambient noise in underwater acoustics and geophysics. During that time, he also developed laboratory experiments in the MHz regime in order to complement the experimental results obtained at sea.

Since July 2005, he is back at ISTerre (Grenoble) where he funded his own acoustic laboratory through an ANR grant (2005). He maintained a strong collaboration with the Scripps Inst. of Oceanography where he spends one month per year. His research topics are centered on underwater acoustics and geophysics, the link between the two being his expertise in wave propagation in complex media and his dedication to multi-scale experiments both on the field and in the laboratory.

His work in geophysics deals with the use of seismic ambient noise recerded on arrays of sensors for the imaging and monitoring of the subsurface layers of the earth at scales ranging from tens of meters to thousands of kilometers. In underwater acoustics, his research is focused on the use of sensitivity kernels as a tool to invert for any kind of perturbation in a shallow water waveguide such as a local change of density (target detection and localization) or the monitoring of a thermal plume or even the imaging of a surface wave at the air-water interface. In most of his work, he takes advantage of a multi-channel electronics and an advanced laboratory set-up where he mimics the shallow water ocean propagation at the ultrasonic scale.

P. Roux is a Fellow of the Acoustical Society of America since 2004. He is the head of the "Waves and Structures" team at ISTerre. He was awarded the Medwin Prize in Acoustical Oceanography in June 2013. His publications (154 peer-reviewed papers, citation index 3300, h-index 28) range from wave scattering in ultrasonics to acoustic tomography in underwater acoustics or geophysics.


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