Développement d'une instrumentation pour des réseaux imageurs thermiques à base de bolomètres en YBaCuO supraconducteur et semiconducteur

par Vishal Jagtap

Thèse de doctorat en Ingénierie Physique. Electronique

Sous la direction de Annick Dégardin.

Soutenue en 2009

à Paris 6 .


  • Résumé

    Le domaine THz qui s’étend de 0,5 THz à 10 THz, longtemps inexploré, devient désormais accessible pour des applications en détection et imagerie. L’oxyde YBa2Cu3O7-x (YBCO) est semiconducteur pour une faible concentration en oxygène (0,5 < x < 0,7) et supraconducteur à haute température critique pour x < 0,5. Cette thèse concerne d’une part le développement, le test et la modélisation thermique de petites matrices 2D de détecteurs bolométriques à base de films minces d’YBCO semiconducteur pour l’imagerie THz active non refroidie, et d’autre part l’étude de réseaux de diffraction pour réaliser la distribution de la puissance de l’oscillateur local entre les pixels d’un réseau linéaire de mélangeurs hétérodyne ultrasensibles large bande refroidis de type nanobolomètres à électrons chauds à base de nanostructures en YBCO supraconducteur pour l’imagerie THz passive. Ce mémoire présente aussi une revue des principes de détection thermique ainsi qu’une revue des sources THz disponibles.

  • Titre traduit

    Development of instrumentation for thermal imaging arrays based on superconducting and semiconducting YBaCuO compound bolometers


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Recent advances have shown that the much anticipated terahertz (THz) domain lying between 0. 5 THz to 10 THz is truly getting accessible to explore detection and imaging applications. The YBa2Cu3O7-x (YBCO) compound exhibits semiconducting properties at room temperature for low oxygen content (0. 5 < x < 0. 7) and high temperature superconducting properties for x < 0. 5. We first focus on detection issues. After a review of thermal detection principles, we investigate semiconducting YBCO thin film bolometers as uncooled direct detectors for active THz imaging. Thermal crosstalk between pixels of a small 2D array is modelled. We also characterise superconducting YBCO hot electron nanobolometers (HEB) as ultra sensitive wide band heterodyne mixers for passive THz imaging. We then focus on imaging system issues. After a review on the available THz sources, we investigate phase gratings for equal distribution of the local oscillator power among the heterodyne pixels of a linear HEB array.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XXXII-142 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres. 258 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2009 461
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