Programme

Ces 3^mes Journées Térahertz comprendront quinze communications orales invitées de 25' (dont 5' de questions) et une session par affiches, permettant de dresser un état de l'art au moment de la conférence et couvrant l'ensemble du domaine THz, des sources aux applications en passant par les systèmes. Comme lors des 2^mes Journées Térahertz, des conférences invitées de 50' (dont 10' de questions) données par des experts étrangers sont également planifiées (titres et résumés de leur conférence seront affichés prochainement). Enfin, une table ronde portant sur les perspectives des technologies THz en termes de développement industriel est prévue pour clôturer cette conférence. Les conférenciers étrangers invités sont :

• Petr KUZEL   /   Institut de Physique de Prague   /   RÉPUBLIQUE TCHÈQUE
  Titre : Ultrafast far-infrared dynamics probed by terahertz pulses
  R�sum� : Time-resolved terahertz spectroscopy has become a widely used experimental tool for the investigation of ultrafast dynamics of polar systems in the far infrared. We present an analytical method for the extraction of transient complex THz spectra from the optical pump - THz probe experiments. It provides a recipe for carrying out experiments and treating the raw time-domain data to obtain transient spectra free of instrumental functions and inherent frequency mixing. This technique enables improving the attainable experimental time resolution and allows a straightforward qualitative judgment about the character of the observed dynamics without a priori modeling. Data obtained in selected semiconducting and molecular systems exhibiting sub-picosecond far-infrared dynamics will be presented. The quantitative interpretation is based on the time-dependent Drude and damped harmonic oscillators models.
   
• Frédéric MERKT   /   École Polytechnique Fédérale de Zurich   /   SUISSE
  
  
• Lorenzo SIRIGU   /   Université de Neuchâtel   /   SUISSE
  
  
• Karl UNTERRAINER   /   Université de Vienne   /   AUTRICHE
  
  
• Vincent WALLACE   /   Soci�t� Teraview   /   ROYAUME-UNI

Un programme indicatif est donné ci-dessous. Les quinze communications orales invitées (titres et résumés manquants seront affichés très prochainement) seront données par les orateurs suivants :

• Patrick Agnèse   /   LETI   /   CEA
  Titre : Développement de larges matrices de détecteurs dans le domaine térahertz
  R�sum� : Depuis 1996 le LETI développe sous l'impulsion du Service d'Astrophysique du CEA/Saclay des matrices bolométriques de quelques milliers de pixels fonctionnant à 0.3 K aux performances en terme de NEP ~ 10^-16 W/Hz^1/2 dans le domaine submillimétrique. Ces matrices équiperons le plan focal du photomètre PACS de la mission HERSCHEL de l'ESA qui est prévue d'�tre lancée par Ariane 5 au milieu de l'année 2007. Par ailleurs, nous avons développé dès 1999 une génération de matrice bolométrique à antennes dans le domaine millimétrique, fonctionnant à température ambiante et de NEP ~ 10^-12 W/Hz^1/2 ; les perspectives actuelles étant d'étendre le principe au domaine térahertz. Nous aborderons également les potentialités d'une telle filière pour les applications scientifiques de bolomètres refroidis.
   
• G�rard Beaudin  /  LERMA  /  Observatoire de Paris
  Titre : Terahertz instruments for radioastronomy and planetary remote sensing from space
  R�sum� : Millimeter (mm) and submillimeter-wave observations provide important scientific data for the studies of atmospheric chemistry and of astrochemistry (atmospheric component, molecular clouds, stars formation, galactic study, comets and cosmology). But, these observations depend strongly on instrumentation techniques and on the site quality.
  For most observations in the Earth's, planets and comets atmospheres, sensitivity is not nearly as critical an issue as it is for stellar astrophysics. A large number of key molecular transitions can be observed with the sensitivity available from current room-temperature of passively cooled semiconductor-diode radiometers up to 5 THz. For the most part, the emphasis for mm and sub-mm-wave, Earth remote sensing applications has been on pushing to higher frequencies, increasing the instantaneous bandwidth, improving device reliability and reducing radiometer complexity and cost.
  For astrophysics, very sensitive and very high spectral resolution heterodyne spectroscopy are required. SIS mixers up to 1250 GHz, HEB (Hot Electron Bolometer) mixers above 1 THz have made significant progress in performances and reliability the last years.
  Atmospheric attenuation is important in the sub-mm / THz range. As a first step, suborbital platform have been used (stratospheric airplanes and balloons). The first satellites carrying sub-mm heterodyne instruments: SWAS, ODIN, and Rosetta were opening the path to the new space projects for astronomy and aeronomy. Herschel & Planck satellites (4th cornerstone of ESA, to be launched in 2007) will take first the benefit of the new technologies.
   
• Paul Crozat  /  IEF  /  Université de Paris-Sud
  Titre : Émetteurs et détecteurs de champ électromagnétique haute fréquence utilisant des impulsions optiques à 1,55 �m
  
   
• Romain Czarny  /  THALES Research & Technology
  Titre : Continuous wave THz generation through photomixing using a dual-frequency Yb₃⁺:KGd(WO₄)₂ laser
  R�sum� : We demonstrate a high-spectral-purity continuous-wave terahertz source, using a diode pumped Yb₃⁺:KGd(WO₄)₂ dual frequency laser. THz radiation is generated by photomixing the two frequencies in a low temperature grown In_0.25Ga_0.75As photoconductor loading a dipole antenna. The frequency difference between the two optical modes is tuneable by step from d.c. to 3.1 THz. A maximum CW optical output power of 120 mW has been obtained with a beatnote-linewidth narrower than 30 kHz. Preliminary measurements show a tuneable THz emission with a maximum output power in the order of a few tens of nW.
   
• Guilhem Gallot   /   LOB   /   École Polytechnique
  Titre : Imagerie et spectroscopie térahertz des systèmes biologiques
  
   
• Philippe Goy   /   AB millimetre   (sous réserve)
  
   
• Wojciech Knap  /  GES  /  Université de Montpellier II
  Titre : Terahertz nanotransistors
  R�sum� : The High Electron Mobility Transistors (HEMTs) can act as a resonator cavity for the plasma waves, which can reach frequencies in the THz range for a sufficiently short (nanometer) size. As was predicted by Dyakonov and Shur, when a current flows through a field effect transistor, the steady state can become unstable against generation of plasma waves (Dyakonov-Shur instability) leading to the emission of an electromagnetic radiation at the plasma wave frequencies. We will present recent results on THz emission by plasma generation. The resonant voltage tunable emission of terahertz radiation (0.4 THz - 1.0 THz) from a gated 2DEG in a 60nm InGaAs HEMT, were observed. We will show that:
  i) the observed emission appears once the device current exceeds a certain threshold,
  ii) by applying a quantizing magnetic field one changes the threshold of the THz generation,
  iii) the resonant frequency is tuned by the applied source-drain voltage in agreement with the current driven plasma instability model (Dyakonov-Shur instability).
  We discuss also the possibility of the resonant THz detection by nanometre size GaAs-HEMTs, and Si-MOSFET's.
   
• Jean-Fran�ois Lampin   /   IEMN   /   Université de Lille I
  Titre : Échantillonnage aux fréquences térahertz avec l'effet Franz-Keldysh : principes et applications
  R�sum� : Le principe de l'échantillonnage par effet Franz-Keldysh sera tout d'abord exposé ainsi que les techniques utilisées pour sa mise en oeuvre. Ensuite, différentes applications à la caractérisation de circuits THz (lignes, filtres, ...) seront présentées.
   
• Bernard Lazareff  /  IRAM  /  Université Joseph Fourier
  
   
• Didier Lippens   /   IEMN   /   Université de Lille I
  Titre : Métamatériaux aux fréquences térahertz
  R�sum� : Cette communication concerne les métamatériaux qui sont constitués d'un arrangement périodique de microstructures métalliques et diélectriques, dont les dimensions sont largement inférieures à la longueur d'onde. Cette microstructuration permet d'adapter les fréquences plasma diélectrique et magnétique et ainsi d'obtenir un matériau doublement négatif, caractérisé par des valeurs de permittivité et de perméabilité relatives négatives simultanément. Dans ces conditions, l'indice de réfraction est également négatif avec pour conséquence des effets électromagnétiques singuliers tels que :
  i) la réfraction négative à l'interface d'un dioptre,
  ii) la rétro-propagation des ondes tant en espace libre que sur support de propagation,
  iii) la focalisation par lentille plate,
  iv) l'amplification des ondes évanescentes permettant d'imager une source sous la limite de diffraction (effet de superlentille).
  Nous considérons les problèmes de modélisation ab-initio, les difficultés liées à la microstructuration et celles relatives à la caractérisation de ces matériaux hautement dispersifs pour nous intéresser enfin aux perspectives d'application pour des microstructures uni- bi- et tri-dimensionnelles en régime de guidage ou de radiation de l'énergie électromagnétique.
   
• Laurent Margulès  /  PhLAM  /  Université de Lille I
  Titre : Spectroscopie térahertz haute résolution
  R�sum� : De nouveaux radiotélescopes fonctionnant dans le domaine submillimétrique (appelé aussi térahertz ou infrarouge lointain : 1-5 THz ) seront bientôt opérationnels. Les trois projets principaux sont le projet satellitaire HERSCHEL, le projet aéroporté SOFIA et le projet-sol ALMA au CHILI. Un travail important est à faire au préalable en laboratoire avec une résolution et une précision meilleure que 1 MHz pour permettre l'analyse des nombreuses données astrophysiques qui seront alors disponibles. En attendant les améliorations des composants microélectronique et optoélectronique, la solution qui donne les meilleures sensibilité et résolution reste le laser moléculaire. C'est sur ce principe qu'est basé le spectromètre infrarouge lointain du PhLAM. Nous présenterons les premiers résultats obtenus avec la nouvelle configuration du spectromètre (détection bolométrique) qui nous a permis d'augmenter la couverture spectrale du spectromètre.
   
• Christophe Minot  /  LPN  /  CNRS
  Titre : Contrôle de l'émission térahertz dans les super-réseaux en micro-cavité
  R�sum� : Dans les super-réseaux semiconducteurs sous champ électrique statique, le mouvement des électrons peut générer un rayonnement térahertz soit par le mécanisme des oscillations de Bloch, soit grâce à des transitions entre sous-bandes comme cela se produit dans les structures dites à cascade quantique. L'efficacité et la dynamique de cette émission radiative peuvent être contrôlées d'une part en maîtrisant les populations des états quantiques impliqués, et plus subtilement leurs corrélations, d'autre part en organisant l'environnement électromagnétique pour accroître les taux d'émission spontanée ou stimulée. L'exposé développera ces deux aspects à travers un traitement quantique simple du transport dans les super-réseaux et une approche des effets d'électrodynamique quantique en micro-cavité.
   
• Patrick Mounaix   /   CPMOH   /   Université de Bordeaux I
  Titre : La spectroscopie térahertz de films minces - Applications aux matériaux ferroélectriques
  R�sum� : Les matériaux ferroélectriques sont maintenant utilisés couramment pour les capacit�s DRAM, les composants à mémoire non volatile. À ce degr� de maturité, la prochaine étape technologique passe par la miniaturisation des systèmes et l'augmentation de la densité d'intégration. Sur le principe de variation de permittivité en fonction du champ appliqué, il est en outre possible de concevoir des structures de propagation guidées ou en espace libre capables d'apporter des fonctionnalités nouvelles que ce soit dans la propagation proprement dite en jouant sur le digramme de dispersion que dans les effets de filtrage angulaire, spatial, de polarisation. Cependant, aux faibles dimensions, des écarts significatifs des performances de la fonction diélectrique restent peu élucidés. Des considérations sur l'élaboration de ces matériaux ont été évoquées comme la présence de zones inactives, la présence de défauts ou bien des conséquences liées au champ de contrainte provoqué par le désaccord de maille du substrat. Tous ces effets conduisent à la décroissance de la réponse diélectrique. C'est dans ce cadre que nous présenterons l'étude de la fonction diélectrique complexe de matériaux à haute permittivité dans le domaine millimétrique et sub-millimétrique en utilisant la technique de spectroscopie térahertz dans le domaine temporel. Les potentialités de la méthode et de l'évaluation de la fonction diélectrique seront illustrées dans le cas de matériaux ferroélectriques à très haute permittivité de la famille BaSrTiO₃ et BaTiO₃. Une attention particulière sera portée sur la méthodologie d'extraction dans le cas de films minces.
   
• Gaël Mouret   /   LPCA   /   Université du Littoral - Côte d'Opale
  Titre : Le photomélange: une nouvelle solution pour explorer le domaine THz ?
  
   
• Jean-Fran�ois Roux  /  LAHC  /  Université de Savoie
  Titre : Génération de signaux électriques rapides par photocommutation d'impulsions laser brèves : caractérisation expérimentale exhaustive et modèle d'analyse simple
  R�sum� : Dans cet exposé nous présenterons les résultats de génération de signaux électriques picosecondes par photocommutation d'impulsions laser brèves dans des dispositifs réalisés à partir de GaAs épitaxié à basse température et dopé au Berrylium. Si cette technique de génération et ce type de matériau sont connus depuis une douzaine d'années, les performances d'émission du signal THz rayonné ou couplé sur une ligne de propagation, doivent être encore améliorées pour les besoins des applications, comme par exemple l'imagerie THz. Dans un but d'optimisation des sources, notre approche a consisté à appuyer nos observations expérimentales sur un modèle numérique simple de la photocommutation. Nous présenterons, ici, les principales conclusions de notre travail et notamment les effets observés lorsque que la puissance optique de commande augmente : saturation de l'émission THz et accroissement de la durée des impulsions électriques.
   

Par ailleurs, ces 3^mes Journées Térahertz verront l'apparition d'une session par affiches au cours de laquelle une dégustation de vins permettra également aux participants de découvrir que le vignoble de Savoie recèle quelques excellents crus.

Concernant le programme social, les sessions orales et par affiches seront organisées de fa�on à laisser une plage horaire libre en cours de journée pour profiter du cadre exceptionnel qu'offre Aussois (skis, promenades à pieds, ...). Un banquet est prévu pour clôturer ces 3^mes Journées Térahertz le soir du 12 mars. Un pré-programme sera envoyé sous forme électronique au cours de l'automne. Le programme définitif de la conférence sera disponible fin janvier 2005 et sera envoyé aux participants à partir de cette date. Ci-dessous figure un planning indicatif de la conférence

8 h   9 h   10 h   11 h   12 h   13 h   14 h   15 h   16 h   17 h   18 h   19 h   20 h	jeudi 10 mars accueil & installation au centre ouverture des 3mes Journées THz conférence invitée pause café communication orale invit�e communication orale invit�e communication orale invit�e communication orale invit�e communication orale invit�e d�ner	vendredi 11 mars petit déjeuner conférence invitée communication orale invit�e communication orale invit�e pause café conférence invitée communication orale invit�e communication orale invit�e déjeuner programme à venir... ski, promenade, visite culturelle communication par affiches & dégustation de produits régionaux d�ner	samedi 12 mars petit déjeuner conférence invitée communication orale invit�e communication orale invit�e pause café communication orale invit�e communication orale invit�e communication orale invit�e communication orale invit�e déjeuner programme à venir... ski, promenade, visite culturelle conférence invitée pause café table ronde : transfert potentiel du THz vers l'industrie & cl�ture des 3mes Journées THz banquet	dimanche 13 mars petit déjeuner