Piégeage et refroidissement laser du strontium : étude de l'effet des interférences en diffusion multiple

par Yannick Bidel

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Robin Kaiser.


  • Résumé

    Dans cette thèse, nous présentons la réalisation d'un piège magnéto-optique de strontium chargé à partir d'un jet atomique ralenti par laser. Pour cela, nous avons développé un laser bleu à 461 nm de puissance 200 mW obtenu en doublant la fréquence d'un laser infrarouge à semi-conducteur. Notre piège magnéto-optique nous a permis de piéger 10^7 atomes à une température de 8 mK. Nous avons utilisé ce gaz d'atomes froids de strontium pour étudier l'effet des interférences en diffusion multiple. Plus particulièrement, nous avons mesuré le cône de rétrodiffusion cohérente en utilisant de la lumière résonnante avec la transition J=0 - J=1 du strontium. Le facteur d'amplification proche de 2 obtenu dans le canal h // h montre que contrairement au rubidium, l'effet des interférences en diffusion multiple qui jouent un rôle crucial dans la localisation forte n'est pas réduit sur strontium. En vu de réaliser un piège magnéto-optique sur la transition étroite du strontium, nous avons développé un laser à 689 nm asservi en fréquence sur une cavité ultrastable. Nous avons mesuré une largeur spectrale inférieure à 1 kHz qui est suffisante pour l'expérience. Enfin, nous présentons une étude théorique du refroidissement Doppler sur une transition étroite.

  • Titre traduit

    Laser cooling and trapping of strontium : interference effects in multiple scattering


  • Résumé

    In this thesis we present the realization of a magneto-optical trap of strontium loaded from a laser slowed atomic beam. We have constructed a 200 mW blue laser at 461 nm by frequency doubling an amplified laser diode. Our device has allowed us to trap 10^7 atoms at a temperature of 8 mK. We have used this cold strontium cloud to study interference effects in multiple scattering. More precisely, we have measured the coherent backscattering cone using light resonant with the J=0 - J=1 transition of strontium. The enhancement factor close to 2 obtained in the polarization channel h // h shows that, as opposed to rubidium, the effect of interferences in multiple scattering, which play a crucial role in strong localization, are not reduced in strontium. In order to achieve a magneto-optical trap on the narrow transition of strontium we have frequency locked a laser at 689 nm to an ultrastable cavity. We have measured a spectral linewidth below 1 kHz which is sufficient for the experiment. Finally, we present a theoretical study of Doppler cooling on a narrow transition.

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Informations

  • Détails : 376 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 367-376. Résumés en français et en anglais

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  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Bibliothèque Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 02NICE5768
  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Bibliothèque Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 02NICE5768bis
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