Solutions photoniques pour des systèmes THz basés sur des technologies lasers Ytterbium

Nkeck, Joel Edouard (2023). Solutions photoniques pour des systèmes THz basés sur des technologies lasers Ytterbium. Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

La technologie térahertz (THz) fait référence à l’utilisation d’ondes électromagnétiques dont la fréquence est comprise entre 0,1 et 10 THz. Pendant plusieurs décennies, ce domaine fréquentiel a été un «fossé» dû aux performances déclinantes des sources et détecteurs électroniques et photoniques situés de part et d’autre de celui-ci. Malgré cela, le rayonnement THz possède un certain nombre de propriétés uniques qui le rendent utile pour une variété d’applications scientifiques et technologiques dans divers domaines, notamment les communications, la détection, l’imagerie, la spectroscopie et la sécurité. La technologie THz a le potentiel de révolutionner de nombreux domaines de la science notamment avec l’étude de phénomènes fondamentaux de basses énergies tels que les phonons, les dynamiques de spins, etc. Au fur et à mesure, le «fossé» THz commence à se réduire avec le perfectionnement et l’élaboration de nouvelles sources et détecteurs tels que : les antennes photoconductrices et les émetteurs basés sur des phénomènes spintroniques pour n’en citer que quelques-uns. Afin de généraliser les applications THz il est nécessaire de concevoir et d’étudier d’autres sources et détecteurs. Dans ce but, cette thèse présente les résultats de mes recherches s’articulant sur la caractérisation des détecteurs (CdTe et le ZnS) en utilisant la spectroscopie THz dans le domaine temporel avec une technologie laser Ytterbium (Yb), suivie du développement d’une technique de compression d’impulsions laser et enfin elle démontre une nouvelle méthode de génération et de modulation en parallèle d’un train d’impulsions THz utilisant la combinaison d’un miroir échelon, d’un dispositif « digital micro-mirror device » (DMD) et d’un émetteur THz spintronique.

Titre traduit

Photonic solutions for THz systems based on Ytterbium laser technologies

Résumé traduit

Terahertz (THz) technology refers to the use of electromagnetic waves with frequencies between 0.1 and 10 THz. For several decades, this frequency range has been a «gap» due to the lack of sources and detectors operating at that frequencies. Despite this, THz radiation has a number of properties that make it useful for a variety of scientific and technological applications in various fields including communications, sensing, imaging, spectroscopy and security. THz technology has the potential to revolutionize many areas of science including the study of fundamental low energy phenomena such as phonons, spin dynamics, etc. As time goes on, the «THz gap» is beginning to be filled with the refinement and development of new sources and detectors such as : photoconductive antennas and spintronic THz emitters to name a few. In order to generalize THz applications, it is necessary to design and study other sources and detectors. To this purpose, this PhD presents the results of my research focusing on the characterization of detectors (CdTe and ZnS) using THz time-domain spectroscopy with a Ytterbium (Yb) laser technology, follow by the development of a laser pulse compression technique and at the end, the demonstration of a new method of generating and modulating in parallel a THz pulse train using the combination of an echelon mirror, a digital micro-mirror device (DMD) and a spintronic THz emitter (STE).

Type de document:	Mémoire ou thèse (Thèse de doctorat électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thèse présentée à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention du doctorat en génie". Comprend des références bibliographiques (pages 107-128).
Mots-clés libres:	THz, émetteurs, détecteurs, communications, spectroscopie, spintronique, laser, compression d’impulsion
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Blanchard, François
Programme:	Doctorat en génie > Génie
Date de dépôt:	28 août 2023 14:43
Dernière modification:	28 août 2023 14:43
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3258

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