Laser stabilisé en fréquence sur une cavité Fabry-Perot à très basse température.

par Santerelli falzon Tetsing Talla

Projet de thèse en Sciences pour l'Ingénieur

Sous la direction de Yann KersalÉ, Jacques Millo et de Clément Lacroute.

Thèses en préparation à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de SPIM - Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques , en partenariat avec FEMTO-ST Franche Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (laboratoire) et de Département Temps Fréquence (equipe de recherche) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Ce projet concerne le développement de lasers stabilisés à 1,5nm sur des cavités Fabry-Pérot à température cryogénique à partir de cryogénérateurs commerciaux. Deux systèmes seront réalisés dans le but d'atteindre une instabilité relative de fréquence meilleure que 1.10^-16 sur des temps courts pour répondre aux besoins des horloges optiques à atomes neutres. Le premier système repose sur une cavité Fabry-Pérot en silicium de 15cm de longueur refroidie à 17K par un cryogénérateur à faible vibrations. Le plancher thermique de cette cavité a été calculé à 3.10^-17 . Le deuxième système sera un laser stabilisé sur une cavité Fabry-Pérot refroidie par un cryogénérateur à dilution à une température de 100mK. La réduction de la température entraîne directement une réduction du bruit thermique de la cavité et ainsi un gain d'un facteur 100 est attendu sur celui-ci.

  • Titre traduit

    Ultra-stable lasers based on cryogenic Fabry-Perot cavity.


  • Résumé

    This project is dedicated to the realization of ultra-stable lasers at 1.5μm stabilized onto cryogenic Fabry-Perot cavities Our goal is to reach relative frequency instabilities lower than 1.10-16 at short term which is a necessary milestone for optical clocks at the quantum projection noise limit. Two different systems will be investigated in this project. - The first one is based on a cryogenic silicon Fabry-Perot cavity cooled down to 17 K by an ultra-low vibrations cryocooler. The noise floor (thermal noise) of this cavity is calculated to be at 3.10 -17. - The second one concerns the realization of an optical resonator cooled down to 100 mK. At this temperature the cavity thermal noise will be reduced by a factor of one hundred.