MASTER PHYSIQUE ET APPLICATIONS 2ème année Parcours Dispositifs Quantiques et Nanosystèmes Spécialité Nanosciences, Nanotechnologies Proposition de stage 2008-2009 Laboratoire: MPQ Directeur du laboratoire: Sylvie Rousset Adresse: Responsable(s) du stage: Stefano Barbieri Téléphone: 01 57276218 e-mail: [email protected] Title of the stage Caractérisation d’un système de génération/détection Terahertz cohérent a partir de lasers fs a 1550nm Projet scientifique : La gamme de fréquences dans l’infrarouge lointain qui s’étend entre l’optique et les microondes reste largement inexploitée en raison du coût élevé et des dimensions des sources utilisées jusqu’à présent (lasers à gaz, systèmes pulsés basés sur des lasers Ti:S femto-seconde, lasers à électrons libres). C’est le « gap Terahertz (THz) » qui fait référence au manque presque total de sources et détecteurs à base de semiconducteurs. Ce gap s’étend de 1 à 10 THz environ (où 1 THz = 1012 Hz = 4.1 meV), soit de 300 à 30 m en terme de longueur d’ondes. La technique de génération/détection THz plus répandue à présent se base sur des lasers femtoseconde (fs) Ti:S ayant une longueur d’onde d’émission de 800nm. Cette technique permet de générer des pulses de radiation THz sur une large bande spectrale, et de les détecter en éclairant avec le laser Ti:S des dispositifs à base de Arseniure de Gallium (GaAs). Cette technique, dite « photoconductive », est une technique « cohérente », qui permet de mesurer l’amplitude du pulse de radiation en fonction du temps. Les inconvénients principaux de cette technologie sont donnés par le prix très élevé de la source laser et par ses dimensions, qui empêchent la réalisation d’un système compacte. Dans ce contexte nous sommes a présent en train de réaliser un système de génération/détection de radiation THz à partir d’un laser fs à fibre, ayant donc un spectre d’émission centré autour de 1550nm. Les lasers à fibre constituent la dernière génération de sources cohérentes de radiation. Grâce au fait que le milieu amplificateur se trouve directement a l’intérieur d’une fibre optique, la cavité optique est de dimensions extrêmement réduites et les coûts de production sont sensiblement diminués par rapport a un laser Ti:S. L’objectif de ce projet de stage sera de participer activement à l’optimisation du système THz cohérent, en particulier d’en caractériser la performance en fonction de paramètres tels que la puissance et la polarisation du laser, et des dimensions géométriques du photomelangeur utilisé pour la génération THz. Techniques utilisées : gating optique, generation non-lineaire Qualités du candidat requises : Bon niveau de connaissance de l’optique et des semi-conducteurs. Bonnes capacités pratiques et organisationnelles. Possibilité de poursuivre en thèse ? Oui Mode de financement éventuel ?