Infinity Additive Manufacturing of Microstructured Fibers for THz Communications

La gamme spectrale térahertz (THz) (0,1-10 THz), située entre les gammes spectrales micro-ondes et infrarouge, a attiré une large attention au cours des deux dernières décennies en raison des progrès des technologies de génération et de détection du rayonnement THz, ainsi que du propriétés des ondes THz, telles que le caractère non ionisant, la large bande passante, la forte absorption par les molécules d'eau, la directivité élevée, etc. En particulier, la bande de fréquence THz devrait apporter des solutions pour les communications à haut débit de nouvelle génération. Dans ce scénario, les liaisons sans fil sont sans aucun doute une modalité particulièrement pratique pour les utilisateurs finaux mobiles tout en transmettant de gros volumes de données. Cependant, il existe encore des obstacles majeurs qui entravent l'application pratique des systèmes de communication THz sans fil en espace libre. Néanmoins, l'intégration transparente des liaisons sans fil THz et des liaisons assistées par fibre peut offrir une meilleure fiabilité et diversité pour les systèmes de communication de nouvelle génération. Pour y parvenir, la fibre/guide d'ondes THz avancée hautes performances est un composant indispensable et important. L'objectif principal de cette thèse est de développer des fibres THz microstructurées avancées pour des applications pratiques dans les communications THz, et d'explorer de nouvelles techniques de fabrication additive pour la fabrication continue de fibres THz avancées présentant des géométries transversales complexes, poussant ainsi le domaine des communications THz un peu plus près. à la réalité. Nous commençons cette thèse par une revue exhaustive de la littérature scientifique sur le sujet des communications filaires THz. Cette revue présente l'essentiel des avancées dans le domaine des communications filaires THz au cours des deux dernières décennies, couvrant des liaisons de communication allant de quelques centimètres à plus de dix mètres. Une variété de fibres/guides d'ondes et de dispositifs fonctionnels pour les applications de communication THz sont introduits, y compris les guides d'ondes à cristaux photoniques, les guides d'ondes à cristaux photoniques à vallée topologique, les guides d'ondes à gaine moyenne efficace, les interconnexions diélectriques, les fibres à noyau creux diélectrique/métallique entièrement diélectriques et hybrides, fibres sous-longueur d'onde tige dans l'air, fibres poreuses à gradient d'indice, guides d'ondes à deux fils, coupleurs directionnels, séparateurs, compensateurs de dispersion, multiplexeurs de fréquence/polarisation, etc.