Développement de l'imagerie à un pixel aux fréquences électromagnétiques térahertz (THz) avec l'utilisation d'un modulateur de type microsystème électromécaniques (MEMS)

Résumé

Le domaine des Térahertz (THz) est une technologie dans laquelle les performances et applications se sont multipliées au courant des vingt dernières années. Les énormes progrès réalisés ont ouvert la porte à de nombreuses avancées scientifiques ainsi qu’à de premières applications industrielles THz. Dans ce contexte, la modulation THz est de plus en plus explorée pour de nombreuses applications, telles que l’imagerie, la communication, la spectroscopie, etc. Ce travail vise à contribuer à l’avancement des méthodes de modulation THz existants en présentant de nouvelles applications de modulation THz par transducteurs ultrasoniques microusinés piézoélectriques (PMUT) ainsi qu’en démontrant une nouvelle méthode de communication THz utilisant un dispositif « digital micro-mirror device » (DMD) ainsi qu’un miroir échelon. L’objectif final de la recherche présenté était de permettre l’imagerie THz en utilisant un modulateur PMUT. Le texte commence par une revue de la théorie, concepts ou principes de base couvrant différentes méthodes d’émission et de détection d’ondes THz. La revue détaille ensuite la spectroscopie THz, les différentes méthodes de modulations THz existantes et conclut sur la possibilité d’utiliser ces modulations dans un contexte d’imagerie THz. Ensuite, la fabrication des dispositifs PMUT utilisés, les hypothèses et les configurations expérimentales, ainsi que la conception du circuit et du programme de contrôle de la matrice de PMUT sont présentées dans la section méthodologie du mémoire. Les résultats des différentes expériences réalisées sont ensuite également présentés dans la section résultats. L'application de l'imagerie par acquisition de pixels compressés n'ayant pu être réalisée pour des raisons techniques, ce chapitre se termine par les résultats de la caractérisation de la matrice de PMUT et de son contrôleur, suivis d’une conclusion sur sa fonctionnalité. Finalement, ce mémoire se conclut par un résumé des différents résultats de recherche qui y sont présentés, suivi de recommandations sur les améliorations possibles aux divers systèmes conçus afin d’obtenir de meilleurs résultats, de corriger certains défauts ou d’expliquer les applications futures permises par la technologie démontrée dans ce document.

Date	12 sept. 2022
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	François Blanchard (Directeur(-trice))