Modulation de l’amplitude des ondes térahertz (THz) par le contrôle optique des matériaux à changement de phase (PCM)
Terahertz (THz) wave amplitude modulation by optical control of phase change materials (PCM)
Sujet
A la jonction entre les micro-ondes et l’infrarouge, le domaine des ondes THz partage nombre de leurs propriétés et applications potentielles. Prolongement naturel des ondes millimétriques, il est considéré comme la prochaine frontière des communications sans fil, promettant des taux de transmission de données plus élevés pour répondre au nombre croissant de normes de fréquence de communication et à la demande toujours plus forte de capacité de transfert d’informations.
Dans le domaine de la détection et de l’imagerie, le rayonnement THz offre des moyens uniques d’interroger la matière. Comme les micro-ondes, les THz sont capables de pénétrer la plupart des matériaux diélectriques, révélant les structures internes avec un contraste important. Cependant, contrairement aux micro-ondes, la longueur d’onde du THz est suffisamment petite pour permettre une résolution d’image beaucoup plus élevée. Parallèlement, de nombreuses espèces moléculaires ont des empreintes spectrales uniques dans la gamme THz, ce qui permet d’utiliser les ondes THz dans de nombreux domaines d’application : pharmaceutique et biomédical, industrie alimentaire, défense et sécurité, conservation de l’art etc.
Le sujet vise l’étude et la mise en place d’une méthode originale de contrôle de la propagation (transmission) des ondes THz pour des applications d’imagerie et des applications télécoms. Le système est basé sur un modulateur spatial dont le fonctionnement repose sur la modification des propriétés électriques de matériaux à changement de phase (PCM, avec une transition isolant-métal, par exemple le dioxyde de vanadium, VO2) par irradiation optique structurée spatialement sur de grandes surfaces. Cette modulation spatiale de la surface active sera réalisée par un dispositif de micro- miroirs numériques (DMD) qui projettera, en fonction de l’application visée, un profil spatial spécifique sur la surface du matériau VO2 à partir d’un faisceau laser. Les performances du dispositif modulateur réalisé seront testées et évaluées à l’aide d’un dispositif de spectroscopie THz-TDS (Time domain spectroscopy) disponible à XLIM.
Lieu
Institut de Recherche XLIM, UMR 7252 CNRS/ Université de Limoges
Dates de début
1er Octobre 2022
Contacts
- Dr. Aurelian Crunteanu, DR-CNRS, XLIM, aurelian.crunteanu@xlim.fr
- Prof. Cyril Decroze, XLIM, Université de Limoges, cyril.decroze@xlim.fr
- Dr. Georges Humbert, CR-CNRS, XLIM, georges.humbert@xlim.fr
