Thèse soutenue

Caractérisation d'un capteur inertiel à atomes froids

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Auteur / Autrice : Florence Yver Leduc
Direction : Noël Dimarcq
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique atomique
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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Depuis les developpements des techniques de refroidissement d'atomes, les applications des ondes de matiere sont nombreuses. On presente la premiere realisation d'un gyrometre fonctionnant sur des ondes associees a des atomes froids, dans le but d'atteindre une sensibilite et une stabilite inegalees. L'appareil, base sur l'effet sagnac, est un interferometre atomique dont les separatrices et miroirs sont realises a l'aide d'impulsions lasers induisant des transitions raman stimulees aux nuages d'atomes froids de cesium. En sortie de l'interferometre, le dephasage depend de la vitesse de rotation et de l'acceleration de l'appareil. On utilise alors deux sources atomiques contrapropageantes afin de discriminer l'acceleration de la rotation. Une geometrie novatrice permet de reduire les dephasages parasites dus aux aberrations des optiques, en retroreflechissant les faisceaux lasers realisant les separatrices. L'obtention d'un premier signal et sa caracterisation sont presentees dans cette these. Grace a la mise en place d'un systeme d'isolation des vibrations, les sensibilites obtenues sur une seconde sont de 2,2. 10-6 rad. S-1 pour la rotation et 6,2. 10-6 m. S-2 pour l'acceleration. Cette premiere caracterisation a mis en evidence la principale limite actuelle de l'appareil, qui est le nombre d'atomes utiles. Diverses modifications sur l'experience permettront d'ameliorer ce point. Par ailleurs, un nouvel interferometre a ete teste, fournissant une mesure de l'axe de rotation horizontal perpendiculaire aux faisceaux lasers, habituellement inaccessible. Cette geometrie ouvre la voie a de nouveaux types de gyrometres, de tres hautes sensibilite et stabilite.