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Développement d’une source de radiation térahertz (THz) intense et mise en forme d’impulsions THz à partir d’une antenne de grande ouverture de ZnSe.

Ropagnol, Xavier (2013). Développement d’une source de radiation térahertz (THz) intense et mise en forme d’impulsions THz à partir d’une antenne de grande ouverture de ZnSe. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, 185 p.

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Résumé

Dans cette thèse, nous avons développé une source de radiations THz de haute intensité réalisée à partir d’une antenne photoconductrice de grande ouverture interdigitale de ZnSe. Avant d’arriver à la réalisation de la source, qui est le but majeur, nous sommes passés par une multitude d’étapes. La première étape a été l’étude et la comparaison des performances des antennes photoconductrices de grandes ouvertures de ZnSe monocristallin et polycristallin. Nous avons démontré que ce type d’antenne doit être excité à la longueur d’onde de 400 nm afin d’être plus efficace. D’autre part, nous avons observé que le champ électrique THz sature lorsque l’antenne est excitée avec de très hautes fluences. Par la suite, nous avons comparé les performances des antennes de grande ouverture de ZnSe monocristallin excitées à la longueur d’onde de 400 nm aux antennes photoconductrices de grande ouverture de GaAs excitées à la longueur d’onde de 800 nm. Nous en avons conclu que les antennes de ZnSe avaient un plus grand potentiel pour générer des impulsions THz de hautes intensités et pouvaient être plus efficaces. La deuxième étape a été de créer une technique permettant la mise en forme d’impulsion THz sur des antennes interdigitales. Cette technique, qui consiste à couvrir la structure interdigitale de l’antenne par un masque de phase binaire, permet de moduler la forme d’une impulsion THz allant d’une impulsion asymétrique demi-cycle à une impulsion symétrique monocycle. Cette technique a été démontrée dans un premier temps sur une antenne photoconductrice de grande ouverture interdigitale de GaAs puis enfin sur une antenne photoconductrice de grande ouverture interdigitale de ZnSe. Enfin, la dernière étape a été de caractériser l’antenne photoconductrice de grande ouverture à structure interdigitale de ZnSe. Nous avons généré des impulsions d’une énergie de 3.6 µJ. Cette énergie est plus de quatre fois supérieure à celle qui avait été générée par une antenne de GaAs. Le champ électrique THz crête équivalent est de 143 kV/cm.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Ozaki, Tsuneyuki
Co-directeurs de mémoire/thèse: Reid, Matt
Mots-clés libres: source de radiation térahertz; THz; haute intensité; antenne photoconductrice; ZnSe; développement; réalisation
Centre: Centre Énergie Matériaux Télécommunications
Date de dépôt: 09 juill. 2014 20:44
Dernière modification: 16 mars 2016 14:52
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2162

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