Interferometrie atomique de type young : realisation et caracterisation de la source d'atomes de rubidium froids et de la methode d'imagerie integrale

par ISABELLE SERRE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de H.-T. DUONG.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Cette these presente un travail experimental concernant la realisation et la mise au point de la source et de la detection dans un montage d'interferometrie atomique. L'experience consiste a faire tomber des atomes froids de rubidium, initialement pieges, sur un systeme de fentes d'young de taille micrometrique et a visualiser la figure d'interferences en detectant la position des atomes trente centimetres plus bas. Les differentes etapes indispensables a la realisation de la source atomique, un piege magneto-optique en configuration sigma plus sigma moins sont decrites, et en particulier ce qui concerne la mise au point des lasers a diode. L'etude des caracteristiques du piege (nombre d'atomes, taille, temperature) ainsi que les methodes utilisees pour sa description sont exposees en detail. D'autres modes de fonctionnement, qui permettent d'obtenir de meilleures proprietes de la source sont abordes. Nous presentons egalement une analyse de la source, basee sur l'imagerie atomique, ou toutes ses caracteristiques sont connues simultanement. Dans les conditions de fonctionnement actuelles adaptees a l'interferometrie, le nuage contient environ cent millions d'atomes et sa temperature est de l'ordre de trente microkelvins. Pour la detection de position des atomes, une methode de fluorescence induite par laser couplee a une camera ccd refroidie a l'azote a ete choisie. Cette methode d'imagerie integrale, qui couple le fort gain photonique (dix mille photons par atome) a la tres grande sensibilite du capteur a ete developpe, puis testee a blanc en analysant la repartition spatiale et temporelle des atomes du piege ayant traverse des obstacles situes sous le piege. Nous avons obtenu des images d'atomes laches sur un trou de 1,2 millimetres, puis sur un trou de deux cents micrometres en peu de lachers, et ce, avec une bonne resolution spatiale. L'ensemble des resultats obtenus, concernant en particulier la brillance de la source, la sensibilite et la resolution de la detection confirme la possibilite d'obtenir un interferogramme en peu de temps


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Informations

  • Détails : 210 P.
  • Annexes : 158 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013107
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