Système de mesure THz à ondes guidées, basé sur une

1
N° D’ORDRE : XXXX
THÈSE DE DOCTORAT
SPECIALITE : PHYSIQUE
Ecole Doctorale « Sciences et Technologies de l’Information des
Télécommunications et des Systèmes »
Présentée par : Loïc MEIGNIEN
Sujet :
Système de mesure THz à ondes guidées, basé sur une détection
électro-optique
Soutenue le 09 décembre 2008 devant les membres du jury :
M Lionel DUVILLARET (Examinateur)
M Gaël MOURET (Rapporteur)
M Patrick MOUNAIX (Rapporteur)
M André SCAVENNEC (Examinateur)
M Paul CROZAT (Directeur de thèse)
M Juliette MANGENEY (Co-directrice de thèse)

2
Remerciements

3

4
« Personnellement, je n’avais jamais entendu parler du THz en arrivant au laboratoire de l’Institut
d’Electronique Fondamentale. Depuis, je me pose bien des questions. Certaines ont trouvés des
réponses et d’autres restent en suspend. Tout cela rend ce travail passionnant. Si je devais définir le
THz à un novice, je crois que je laisserais la parole à des collègues de la communauté THz qui par
une nuit bien arrosée en collaborations scientifiques lors des journées THz ont tentés d’expliquer à de
jeunes étudiants du STAPS ce que peut bien être ce fameux THz [ 1 ] . Je crois que ce jour là on a tous
regardé le fond cosmique et la lune en se demandant finalement à quoi cela peut il bien servir !
Trois ans plus tard et une belle manipulation réalisée, je vais vous présenter l’intérêt d’un système de
mesure THz à ondes guidées adapté d’une part à la caractérisation des circuits électroniques rapides
utilisés dans les systèmes de télécommunication à haut-débit et d’autre part à la micro-spectroscopie
intégrée. »
[ 1 ] Plus sérieusement, vous trouverez de nombreuses informations dans le domaine Térahertz sur le site
communautaire : www.thznetwork.org/ THZ Science and Technologie Network

5
Table des matières
Introduction ………………………………………………………………… 10
Chapitre I
Systèmes de mesure THz
I Introduction
II Les systèmes de mesures THz
1 Les systèmes dans le domaine temporel
1.1 Le Principe
1.2 Les sources optoélectroniques
1.3 Les détecteurs optoélectronique
2 Les systèmes THz dans le domaine fréquentiel
2.1 Le principe
2.2 Sources continues
2.3 Détecteurs incohérents
2.4 Analyseur de réseaux vectoriel
2.5 Les techniques interférométriques
3 Propagation des signaux THz
3.1 Guidage des ondes THz
3.2 Comparaison des systèmes en espace libre et en guide d’onde
III Contexte de l’étude
IV Conclusion du chapitre
Chapitre II
Développement d’un système électro-optique fibré
I Présentation globale du système de mesure EO à échantillonnage
II Les impulsions optiques courtes
1 Source laser femtoseconde