Caractéristiques du signal d'horloge fourni par un résonateur à jet de césium pompé optiquement par diodes laser

par Vincent Giordano

Thèse de doctorat en Physique. Optique et Traitement du signal

Sous la direction de Pierre Cérez.

Soutenue en 1987

à Paris 11 .


  • Résumé

    Dans ce mémoire on étudie à la fois du point de vue théorique et expérimental les caractéristiques du signal d'horloge fourni par un résonateur à jet de césium lorsque la préparation atomique et la détection sont réalisés par pompage optique à l'aide de diodes laser. Dans une première partie nous déterminons grâce aux équations d'évolution des populations les meilleures configurations de pompage et de détection conduisant à une amplitude du signal d'horloge maximale Dans une deuxième partie ces prédictions théoriques sont confrontées avec l'expérience. Nous nous intéressons tout particulièrement au montage utilisant une seule source laser. Sa mise en œuvre est simple Ce montage délivre un signal' d'horloge avec un excellent rapport signal sur bruit du plus haut intérêt pour un éventuel fonctionnement en horloge atomique. Nous analysons enfin dans une dernière partie les configurations plus sophistiquées utilisant plusieurs sources laser. Ces dernières doivent conduire en principe à une augmentation notable du rapport signal sur bruit. Nous montrons que ces améliorations sont conditionnées par une réduction du bruit de fréquence des diodes laser utilisées dans l'expérience. En conclusion, cette étude montre que l'emploi du pompage optique dans les horloges à jet de césium permet d'accroitre leurs performances.

  • Titre traduit

    Block signal characteristics given by a laser diode optically pumped cesium beam resonator


  • Résumé

    In this paper, we study from the experimental and theoretical point of view, the clock signal characteristics given by a laser diode optically pumped cesium beam resonator. In the first part, we determine owing to rates equations the best pumping and detection configuration which maximize the clock signal amplitude. In the second part, these theoretical predictions are compared with experiments. We particularly deal with one laser set-up, which is very simple to operate. Its delivers a clock signal with an excellent signal to noise ratio, very promising in atomic clock operation. We finally analyze, in the last part, more sophisticated configurations using several laser sources. They should notably increase the signal to noise ratio, if one reduces the frequency noise of laser diodes used in the experiments. Ln conclusion, this study clearly shows that optical pumping allows an improvement of cesium atomic clock performances.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (130 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1987)98
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-034437
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