Lames d’onde térahertz imprimées en 3D : analyse comparative des thermoplastiques

Cette étude évalue la fabrication et les performances de lames d’onde biréfringentes térahertz (THz) produites par impression 3D (FDM) à partir de filaments courants : PLA, ABS et HIPS. En structurant ces polymères sous forme de réseaux sub-longueur d’onde, les auteurs ont généré une biréfringence de forme contrôlée. La caractérisation par spectroscopie térahertz dans le domaine temporel (THz-TDS) révèle que le HIPS offre les meilleures performances optiques, combinant une très faible absorption ($< 2 \text{ cm}^{-1}$) et une modulation de polarisation stable sur une large bande (0,1–1,0 THz). L’ABS présente des pertes intermédiaires mais une tenue mécanique supérieure, tandis que le PLA, bien que facile à imprimer, souffre d’une forte absorption limitant son usage au-dessus de 0,4 THz. Les lames d’onde en HIPS et ABS démontrent une saturation de retardance intéressante au-delà de la fréquence de coupure (0,6 THz), permettant une fonctionnalité étendue. Ces résultats valident l’impression 3D comme une méthode viable et peu coûteuse pour l’optique THz personnalisée, avec le HIPS comme matériau de choix pour les applications exigeant transparence et précision polarimétrique.

https://www.nature.com/articles/s41598-025-32267-5