Génération de lumière non linéaire et extrême
Génération THz
Le terahertz sert à la dynamique des mouvements collectifs ou à l’imagerie d’échantillons optiquement opaques.
Présentation
À quoi sert la génération THz
La génération térahertz (THz) – rayonnement électromagnétique dans le domaine de fréquences THz – est largement utilisée pour étudier la dynamique des mouvements collectifs dans les solides et les liquides, ou pour imager des échantillons optiquement non transparents. Cette dernière application retient une attention croissante dans les secteurs de la sécurité et de la défense.
Rectification optique
Les lasers femtoseconde sont des outils idéaux pour produire des impulsions de 1–30 THz avec la bande passante spectrale et la durée d’impulsion souhaitées, à des niveaux d’énergie substantiels. Plusieurs techniques de génération THz fondées sur le laser sont disponibles, l’une des plus courantes étant la rectification optique. Ce processus optique non linéaire du second ordre est un cas particulier de la génération de différence de fréquence (DFG). Il peut être décrit comme une DFG intra-impulsion, où les composantes spectrales de fréquences angulaires différentes de l’impulsion laser sont mélangées dans un cristal non linéaire, générant une nouvelle composante spectrale dans le domaine THz.
Antennes, surfaces et plasma
En outre, des impulsions THz peuvent être générées par excitation laser d’une antenne photoconductrice ou de surfaces de semi-conducteurs. L’une des techniques les plus fascinantes est la génération THz par plasma. En particulier, l’utilisation d’un plasma d’air ou de gaz pour la génération THz est avantageuse car, contrairement aux cristaux non linéaires et aux autres matériaux massifs, les gaz ne souffrent pas d’un seuil d’endommagement et sont renouvelables en continu, ce qui permet de les pomper à des intensités extrêmement élevées.
Lasers utilisés
Les lasers femtoseconde CARBIDE et PHAROS sont utilisés pour ce travail. La sortie du laser est compressible jusqu’à sub-10 fs, ce qui permet une génération THz efficace.
