Dans les dispositifs d'ultrasons de puissance de type sonotrode utilisés en sonochimie ou génie des procédés, le champ de cavitation est engendré par une surface cylindrique (de diamètre comparable à &_lambda; longueur d'onde acoustique dans le liquide) vibrant à basse fréquence (typiquement 20 kHz). A forte intensité acoustique, les bulles de cavitation s'auto-organisent au voisinage de la surface sous la forme d'un cône formé de filaments. Les champs physiques associés à cette structure présentent des propriétés remarquables : formation d'ondes de choc très près de la source (~&_lambda;/10), focalisation acoustique à très courte distance (~&_lambda;), écoulement induit très rapide (~1 m/s), champ de pression quasi-statique non-uniforme. La structure conique de bulles présente également toutes les propriétés d'un système critique auto-organisé : existence en l'absence d'un réglage fin des paramètres expérimentaux, spectre de bruit en 1/f , invariance d'échelle des fonctions de distribution des fluctuations. Pour expliquer ces phénomènes, l'effet sur le champ acoustique d'une fine de couche de bulles localisée à la surface de la sonotrode est étudié à partir d'une modélisation par différences finies. Ces calculs montrent : 1) que la couche tend à se stabiliser lorsque son épaisseur atteint la résonance en demi-longueur d'onde (typiquement 1,5 mm à 20 kHz pour une vitesse du son de 60 m/s dans la couche) ; 2) que la couche se comporte comme un résonateur non-linéaire qui distord les fronts d'onde et émet périodiquement des ondes de choc ; 3) que la focalisation à très courte distance peut être attribuée à une variation de l'épaisseur de couche avec la distance à l'axe de symétrie de l'ordre de 2%. Les images obtenues par caméra ultra-rapide et la mesure des champs de pression confirment l'existence de la couche de bulles et son influence sur la phase des ondes de chocs.