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Physique des ondes térahertz
Ondes électromagnétiques térahertz - Principes et techniques

Auteur(s) : Frédéric GARET, Jean-Louis COUTAZ

Date de publication : 10 août 2021

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Ondes électromagnétiques térahertz - Applications

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1. Physique des ondes térahertz

1.1 Ondes électromagnétiques térahertz

Il est maintenant accepté, par l’ensemble de la communauté scientifique, que le domaine des ondes électromagnétiques térahertz s’étend typiquement entre les fréquences 0,1 et 10 THz. Rappelons les définitions de l’énergie E d’un photon et les relations résultantes entre fréquence ν et longueur d’onde λ :

où h ≈ 6,6 × 10^–34 J · s (constante de Planck), c ≈ 3 × 10⁸ m/s (célérité de la lumière dans le vide) et ω est la pulsation de l’onde (encore nommée fréquence angulaire). On peut caractériser le rayonnement en termes de température équivalente T, puisque l’énergie thermique est égale à k _B T, où k _B ≈ 1,38 × 10^–23 J/K est la constante de Boltzmann. La figure 1 résume la position du domaine térahertz dans le spectre électromagnétique suivant les différentes unités employées (le nombre d’onde, souvent employé en spectroscopie, est simplement l’inverse de la longueur d’onde exprimée en cm ; l’électronvolt (eV) est l’énergie d’un électron accéléré par une différence de potentiel d’un volt, c’est-à-dire 1,6 × 10^–19 J). Le domaine térahertz est donc compris entre l’optique (infrarouge lointain) et les hyperfréquences (ondes millimétriques).

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1.2 Interaction ondes térahertz - matière

La figure 1 nous indique que l’énergie des photons térahertz est de l’ordre du milliélectronvolt. C’est une énergie...

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - GU (J.), HAN (J.), TIAN (Z.T.), OUYANG (C.), MINGXIA (H.E.), ZHANG (W.) - Metamaterials : paving the way for terahertz technology. – - Terahertz Science and Technology, no 6, p. 66 (2013).
(2) - WITHAYACHUMNANKUL (W), ABBOTT (D.) - Metamaterials in the Terahertz Regime. – - IEEE Photonic Journal, no 1, p. 99-118 (2009).
(3) - ROGALSKI (A.), SIZOV (F.) - Terahertz detectors and focal plane arrays. – - Opto-Electronics Review, no 19, p. 346-404 (2011).
(4) - WU (Q.), ZHANG (X.-C.) - Ultrafast electro-optic field sensors. - - Appl. Phys. Lett., no 68, p. 1604 (1996).
(5) - HAN (P.Y.), ZHANG (X.-C.) - Coherent, broadband midinfrared terahertz beam sensors. – - Appl. Phys. Lett., no 73, p. 3050 (1998).
(6)...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

ANNEXES

1 Sites Internet

1 Sites Internet

Liste des FEL (Free Electron Laser)

http://sbfel3.ucsb.edu/www/vl_fel.html

Société GCM

http://www.terahertz.co.uk

Labex FOCUS (Focal Plane Arrays for Universe Sensing)

http://www.ipag.osug.fr/Focus-Labex

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - PHYSIQUE DES ONDES TÉRAHERTZ

1.1 - Ondes électromagnétiques térahertz
1.2 - Interaction ondes térahertz - matière
- Quiz d'entraînement

2 - TECHNIQUES

2.1 - Sources et détecteurs pour la lumière térahertz incohérente
- Quiz d'entraînement
2.2 - Sources et détecteurs pour la lumière térahertz cohérente
- Quiz d'entraînement
2.3 - Composants passifs
- Quiz d'entraînement
2.4 - Systèmes et méthodes
2.5 - Polarimétrie et ellipsométrie
- Quiz d'entraînement
2.6 - Méthode de réflexion totale atténuée (ATR)