Présentation

Sources Electroniques vs Sources Photoniques : Le retour en grâce


Matrice de bolomètres pour le THz
Ces détecteurs prototypes fabriqués au CEA/LETI, en collaboration avec DRF/IRFU/DAp/LSIS, vont équiper l’instrument B-BOP, qui sera installé sur le futur observatoire infrarouge-submillimétrique (ou THz) SPICA, dont le lancement est prévu pour 2032

Partie I : Les sources électroniques de nouvelle génération
Les sources d’électrons ont été depuis longtemps un moyen privilégié d’étudier la matière : microscopie électronique (1930), sources pulsées (1970). Elles ont ensuite largement été supplantées par les sources de photons dans les applications résolues en temps, comme par exemple l’ionisation d’échantillons ou la calibration de détecteurs. Les récents développements dans les sources électroniques remettent en cause la prééminence des sources photoniques actuelles. Nous verrons quelques-unes des différentes innovations proposées, issues notamment des techniques de génération par lasers ultra-courts, les enjeux et challenges vis-à-vis des sources photoniques et les usages visés avec ces nouvelles sources.


Partie II : Les sources THz
La physique THz (ou sub-millimétrique ou infrarouge lointain) a connu un essor plus récent, lié principalement au développement de nouvelles sources et en particulier aux techniques de génération par impulsions laser dans les années 80 et 90. Elle est en développement rapide et touche maintenant de nombreux domaines tant de la recherche fondamentale (astronomie, spectroscopie…) qu'appliquée (contrôle non destructif, communication haut débit,...). Le domaine THz à la croisée des développements électroniques et photoniques reste un territoire difficile d’accès avec des puissances souvent faibles. Nous présenterons quelques-unes des différentes approches pour la génération de rayonnement THz en essayant de définir les avantages et inconvénients de chaque technologie vis-à-vis des usages.


Partie III : Applications THz en recherche et pour l’industrie
De nombreux usages commencent à émerger autour du THz. Nous verrons dans cette dernière partie quelques usages tant dans les domaines de la recherche fondamentale que des applications industrielles. Nous essaierons d’identifier pour chaque usage quelles propriétés des sources sont les plus essentielles pour optimiser les performances (puissance, pureté spectrale, accordabilité, contrôle de phase, etc…)

 

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/50/4/043001/meta

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Ces détecteurs prototypes fabriqués au CEA/LETI, en collaboration avec DRF/IRFU/DAp/LSIS, vont équiper l’instrument B-BOP, qui sera installé sur le futur observatoire infrarouge-submillimétrique (ou THz) SPICA, dont le lancement est prévu pour 2032
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