Présentation du domaine térahertz
Spectro-imagerie térahertz - Voir autrement

2.1 Pourquoi le rayon T

L'infrarouge lointain ou rayonnement térahertz est un domaine spectral complémentaire par rapport aux techniques employées actuellement (optique, RF, etc.). Son emploi se démocratise depuis l'avènement simultané de lasers « femtoseconde », mais aussi grâce aux progrès constants dans la conception et la fabrication de nouveaux composants micro- voire nanoélectroniques. Pour les applications susceptibles d'être transférées, ces nouvelles techniques remplacent les moyens classiques de l'infrarouge lointain, qui utilisent par exemple des corps noirs comme source de rayonnement et des bolomètres comme détecteurs (avec de longs temps de mesure).

L'intérêt d'employer ce rayonnement est multiple. En premier lieu par opposition aux rayons ionisants comme les rayons X bien connus, les radiations térahertz sont en effet capables de pénétrer la matière organique ou inorganique sans causer de dommage. En second lieu, la radiation térahertz traverse certains milieux autrement opaques dans le domaine visible : vêtements, papier, bois, carton et plastiques et la liste est non exhaustive. Cette transmission de l'onde térahertz sur plusieurs centimètres par divers matériaux est une condition nécessaire pour la mise en place et la validation des expériences de spectroscopie térahertz résolue en temps. Celles-ci permettent d'évaluer la réponse et le comportement du matériau investigué lors de l'interaction avec le faisceau térahertz. Enfin, de nombreuses molécules d'intérêt présentent une signature spectrale spécifique qui souvent n'existe pas dans d'autres parties du spectre électromagnétique comme le proche ou moyen infrarouge. Cette réponse unique, couplée à une caractérisation de la réponse diélectrique sur une très grande plage de fréquences (typiquement entre 100 GHz et 4 THz), permet de faire de la reconnaissance ou bien de la différenciation d'espèces chimiques sans contact. Cette propriété intéresse particulièrement les domaines soit du contrôle qualité, soit de la défense et de la sécurité.