Optimisation de la génération d'ondes électromagnétique Térahertz par redressement optique dans les cristaux periodiques

Optimization of Terahertz electromagnetic wave generation by optical rectification in periodic crystals

• Auteur / Autrice : Noureddine Maamar
• Direction : Jean-Louis Coutaz, Mohamed Lazoul
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Optique et radiofrequences
• Date : Inscription en doctorat le 26/02/2018
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes en cotutelle avec Ecole Militaire Polytechnique (EMP)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Microélectronique, Electromagnétisme et Photonique - Laboratoire d'hyperfréquences et de caractérisation
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : COMPOSANTS CMOS AVANCES SILICIUM ET SOI

Mots clés

Mots clés libres

Redressement optique

Optoélectronique THz

Terahertz wave generation

Optical rectification

THz optoelectronics

Génération d'ondes Térahertz

Résumé

Les interactions non linéaires de second ordre telles que la rectification optique, la différence de fréquence ainsi que l’amplification optique constituent un moyen efficace pour générer des impulsions térahertz ultracourtes, particulièrement lorsque les cristaux non linéaires périodiquement polarisés sont utilisés. Ces derniers procurent une accordabilité flexible et efficace sur de larges gammes spectrales grâce à la technique du quasi-accord de phase. L’objectif principal de cette thèse est de proposer de nouvelles solutions pour améliorer l’efficacité de la génération térahertz à base de ces composants optiques non linéaires. Un meilleur choix du matériau non linéaire associé à une optimisation de l’architecture du réseau photonique constituent la clé de la réalisation d’une source impulsionnelle térahertz, compact, non onéreuse, intense et facilement accordable particulièrement dans la gamme de 0.3 à 10 THz.

Nonlinear second order interactions such as optical rectification, difference frequency generation and optical amplification provide an effective means for generating ultrashort terahertz pulses, particularly when periodically poled nonlinear crystals are used. These provide flexible and efficient tunability over wide spectral ranges through quasi-phase matching. The main objective of this thesis is to propose new solutions to improve the efficiency of terahertz generation based on these nonlinear optical components. A better choice of the nonlinear material associated with an optimization of the photonic architecture is the key to the realization of a terahertz pulse source, compact, inexpensive, intense and easily tunable particularly in the range of 0.3 to 10 THz.