Spectroscopie résolue en temps hors équilibre
Spectroscopie térahertz

La spectroscopie à l'équilibre que nous avons décrite précédemment ouvre la voie à de nombreuses applications importantes. À titre d'exemple, il existe un dispositif capable de discriminer la nature (composition, épaisseur) de comprimés pharmaceutiques et directement intégrable sur une chaîne de production.

Cependant, dans de nombreux cas, l'étude de l'aspect dynamique des processus est soit plus commode pour donner une lecture ou une représentation du phénomène considéré, soit tout simplement nécessaire lorsque la fugacité des objets étudiés conduit à se placer à des échelles de temps très courtes (< ns-ps). Ainsi, pour illustrer le premier cas, si on considère deux résonances très proches, on doit disposer dans le domaine spectral d'une résolution suffisante pour pouvoir séparer ces deux composantes. Mais dans le domaine temporel, on peut de manière équivalente mesurer le battement de ces deux composantes et ainsi extraire la même quantité d'information : l'approche temporelle permet de s'affranchir de la limite de résolution. Dans le second cas, les objets étudiés peuvent être des porteurs à durée de vie et/ou temps de cohérence ultracourts, des modes de vibrations impliqués ou non dans des changements de phase, des espèces chimiques transitoires, etc.

Nous allons décrire maintenant le principe de base de la spectroscopie pompe optique-sonde THz (POST) qui permet d'accéder à de tels phénomènes que nous illustrerons ensuite avec quelques exemples.