Le rayonnement térahertz est largement utilisé à des fins de sécurité et produit à l’aide de dispositifs électroniques. Les lasers intenses ont permis de produire un rayonnement térahertz intense et/ou à large bande grâce à différents processus optiques. Ce rayonnement térahertz intense présente un intérêt pour de nombreuses applications en science des matériaux, telles que l’analyse des matériaux dans des expériences dynamiques, y compris les propriétés magnétiques, mais aussi dans les accélérateurs pour le marquage temporel, la déviation ou l’accélération des électrons.
Mécanismes de génération
Parmi les différents processus permettant de générer un rayonnement térahertz à l’aide de lasers intenses, on peut utiliser la filamentation bicolore, la génération de fréquence différentielle ou la rectification optique dans des cristaux organiques ou inorganiques.
La filamentation bicolore consiste à focaliser la longueur d’onde fondamentale et la deuxième harmonique d’un laser intense dans l’air, générant un plasma avec une forte distorsion de champ, qui se termine par un rayonnement térahertz intense induit par le courant électronique local. Le processus est à large bande et permet d’atteindre une bande passante allant jusqu’à 10 THz lorsqu’on utilise des impulsions courtes.
La rectification optique est un processus induit par des impulsions intenses se propageant dans des matériaux diélectriques. En raison de la forte différence de fréquence entre le rayonnement laser et le rayonnement térahertz, les conditions de correspondance de phase et de chevauchement spatial nécessitent soit l’utilisation de cristaux organiques hautement non linéaires, soit des faisceaux à inclinaison frontale dans des cristaux inorganiques tels que le LiNbO3.
Solutions d’amplitude
Amplitude propose une large gamme de solutions : pour la génération de térahertz à large bande avec filamentation bicolore, les lasers TiSa ultra-courts ont été largement utilisés, et aujourd’hui, les lasers Ytterbium post-compressés suscitent un intérêt croissant. Pour la rectification optique dans les cristaux organiques, les lasers Ytterbium sont généralement préférés, et pour les cristaux organiques, les sources MIR OPCPA constituent la meilleure option.
