Evaluation des principaux effets affectant l'exactitude d'un etalon de frequence a jet de cesium pompe optiquement

Evaluation of some frequency shifts on an optically pumped cesium beam frequency standard

• Auteur / Autrice : SAMIA BOUZID BELKHALFI
• Direction : MICHEL GRANCEAUD
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce travail decrit les premiers resultats d'un etalon de frequence a jet de cesium pompe optiquement. Nos efforts ont porte sur l'etude de ses caracteristiques, notamment celles du signal d'horloge, ainsi que sur l'evaluation des principaux effets affectant l'exactitude. L'etude de l'homogeneite du champ magnetique statique nous permet de calculer le deplacement de frequence lie au champ statique avec une grande precision. Nous avons montre que l'inversion de population apres pompage optique est complete et en bon accord avec les predictions theoriques. La symetrie du spectre micro-onde est tres bonne, ce qui permet de s'affranchir de l'effet de deplacement de la frequence par les resonances voisines. La mesure de la distribution de vitesses des atomes dans le jet montre qu'elle est conforme au modele theorique. La connaissance de cette distribution nous permet de calculer le deplacement doppler du second ordre et la plupart des autres deplacements. A partir de l'etude des caracteristiques de la cavite de ramsey, nous pouvons estimer son desaccord en frequence et par suite le deplacement apparent de la transition d'horloge qui en resulte. La difference de frequence mesuree par renversement du jet nous permet d'evaluer la difference de phase entre les deux bras de la cavite. Notre prototype experimental a fonctionne continument en etalon de frequence pendant une semaine. La stabilite de frequence mesuree est meilleure que celle des meilleures horloges commerciales et egale a celle des meilleures horloges de laboratoire