Nouvelles sources de haute puissance et guides d'ondes pour l'optique THz non-linéaire

 

Maksim Skorobogatiy

École Polytechnique de Montréal

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2010-2011

La bande des ondes térahertz ~ 0.1-10 THz à ces dernières années retenu beaucoup d'attention en raison de son potentiel novateur autant en physique fondamentale que pour une panoplie croissante d'applications. Les récents progrès techniques en spectroscopie THz à réponse temporelle et résolue en temps ainsi qu'en imagerie THz, ouvrent une fenêtre unique sur la nature des vibrations moléculaires, la dynamique des porteurs dans les semi-conducteurs et la cinétique des protéines, entre autres exemples.

Alors que les processus non-linéaires ultra-rapides ont été bien étudiés dans les régions du visible et de l'infrarouge, ces processus ont été largement inexplorés dans la région du térahertz dû à l'absence de sources capables de produire des impulsions THz ultrabrèves de haute énergie. Désormais de telles sources sont disponibles (incluant une à l'INRS, Québec) offrant la possibilité d'étudier de nouveaux effets et interactions non-linéaires entre la lumière et la matière. Le but principal du projet proposé est d'étudier la réponse THz non-linéaire de différents matériaux cibles tels que des gaz. Les résultats et les avancées au niveau de la physique fondamentale serviront ensuite à concevoir des outils pour l'imagerie THz non-linéaire à haute résolution.

Pour atteindre notre objectif, nous rechercherons diverses stratégies visant l'exaltation des effets non-linéaires à l'intérieur des guides d'ondes et fibres THz conçus et fabriqués pour la transmission à faibles pertes, faible dispersion, haute intensité/chevauchement non-linéaire, ainsi qu'un fort confinement spatial des faisceaux THz guidés.