Etude du couplage optomecanique dans une cavite de grande finesse ; observation du mouvement brownien d'un miroir

• Auteur / Autrice : YASSINE HADJAR
• Direction : Antoine Heidmann
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Nous etudions theoriquement et experimentalement le couplage optomecanique induit par la pression de radiation entre un faisceau lumineux et un objet macroscopique tel qu'un miroir. Nous presentons une etude theorique des effets quantiques induits par la pression de radiation dans une cavite optique dont un miroir est mobile. Le miroir peut se deplacer sous l'effet de la pression de radiation et ce mouvement change la phase du champ reflechi par la cavite. Ce couplage optomecanique induit un dephasage du champ equivalent a un effet kerr optique. Un tel dispositif peut etre utilise pour produire des etats comprimes ou realiser une mesure quantique non destructive. Nous presentons les resultats obtenus dans notre experience ou un faisceau laser est envoye dans une cavite a une seule entree-sortie, dont le miroir mobile est depose sur un resonateur mecanique. Nous avons observe le mouvement brownien du miroir. Nous avons aussi utilise un second faisceau module en intensite afin d'exciter les modes acoustiques du resonateur. Ceci permet de caracteriser la reponse mecanique du resonateur et le couplage entre la lumiere et les modes acoustiques. Nous avons enfin demontre l'efficacite de notre dispositif pour la mesure de petits deplacements du miroir. Le plus petit deplacement observable est egal a 2 10 1 9m / hz, en bon accord avec la prediction theorique.