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Lumière visible, micro-ondes, infrarouges, rayons X ou gamma, etc. : dans le monde des ondes électromagnétiques, toutes les espèces ont été exploitées pour réaliser des images d'objets inanimés ou d'organes d'êtres vivants. Toutes ? Non ! Une espèce irréductible résistait encore et toujours aux scientifiques et aux ingénieurs : les ondes térahertz, parfois aussi nommées rayons T. Or depuis quelques années, les progrès techniques font tomber les dernières palissades qui protégeaient cette région du spectre électromagnétique. L'emploi des ondes térahertz devient une réalité non seulement dans les laboratoires de recherche, mais aussi dans le monde industriel. Des perspectives apparaissent aussi dans le secteur médical, notamment pour détecter d'invisibles caries dentaires ou pour diagnostiquer et localiser, à un stade précoce, des cancers.

Avant de passer en revue ces applications médicales, voyons ce que sont les ondes térahertz et les propriétés qui en font un outil intéressant pour l'imagerie. À l'instar de la lumière, les ondes térahertz sont des ondes électromagnétiques (combinaisons d'un champ électrique et d'un champ magnétique oscillants, champs qui s'induisent l'un l'autre en se propageant à la vitesse de… la lumière). Le spectre électromagnétique, c'est-à-dire l'ensemble des ondes électromagnétiques classées selon leur fréquence, leur énergie ou leur longueur d'onde, est infiniment vaste, mais se divise en quelques domaines plus ou moins bien délimités (voir la figure 2). Le domaine visible (les ondes lumineuses) est ainsi encadré, du côté des fréquences inférieures, par les ondes infrarouges, les micro-ondes et les ondes radio, et, du côté des fréquences supérieures, par l'ultraviolet, les rayons X, puis les rayons gamma.

Le domaine du térahertz englobe les ondes électromagnétiques de fréquences comprises entre 300 gigahertz et 20 térahertz...