Tunable structures and modulators for THz light

We review recent results of both experimental and theoretical work aimed at developing tunable devices with optical properties in the THz range controllable by an external parameter. The presented devices include a semiconductor platelet, strontium titanate based elements and one-dimensional photonic crystals with defects. We show that it is possible to strongly modulate the complex permittivity in the THz range by light illumination, temperature and voltage, and the experimental results obtained by time-domain terahertz spectroscopy are found to be in a very good agreement with theoretical calculations. The control by illumination or applied bias enable a very fast modulation of the THz waves which is useful for prospect applications e.g. in the domain of communications. To cite this article: P. Kužel, F. Kadlec, C. R. Physique 9 (2008).

RésuméL'article présente les résultats de travaux expérimentaux et théoriques récents ayant pour but de développer des dispositifs dont les propriétés optiques dans le domaine THz pourraient être contrôlés par un paramètre externe. Les dispositifs présentés incluent des lamelles de semiconducteurs, des éléments basés sur le titanate de strontium et des cristaux photoniques unidimensionnels comprenant des défauts. Il est démontré que la fonction diélectrique dans le domaine THz peut être fortement modulée par l'illumination par la lumière, les variations de température et de tension électrique ; les résultats expérimentaux obtenus par la spectroscopie térahertz dans le domaine temporel présentent un très bon accord avec les calculs théoriques. Grâce au contrôle par illumination ou par tension électrique, il est possible de moduler les ondes THz d'une manière très rapide, ce qui est utile pour les futures applications par exemple dans le domaine des communications. Pour citer cet article : P. Kužel, F. Kadlec, C. R. Physique 9 (2008).