Spectroscopie à deux photons à ultra résolution : sélection des molécules lentes ou franges de Ramsey

par Pierre Emmanuel Durand

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Christian Chardonnet.

Soutenue en 1997

à Paris 13 .


  • Résumé

    Ce travail est consacre a l'etude des deux principales techniques qui permettent d'ameliorer la resolution en spectroscopie a deux photons sans effet doppler : la selection des molecules lentes et les franges de ramsey. La resolution en spectroscopie laser sous-doppler est principalement limitee, en champ laser faible et a basse pression, par le temps d'interaction fini des molecules avec le champ laser. Nous avons demontre qu'il etait possible de favoriser la contribution des molecules ayant une faible vitesse transverse. Elles interagissent beaucoup plus longtemps avec le champ laser et conduisent a un affinement spectaculaire de nos signaux. Une analyse theorique detaillee du mecanisme de selection des molecules lentes est presentee. Nous avons mesure une largeur de raie de 280 hz, 23 fois plus faible que la largeur transit. La classe de vitesse transverse selectionnee est de l'ordre de 5 m/s, la vitesse la plus probable etant de 180 m/s. Cette methode nous a permis d'observer pour la premiere fois la structure huperfine de la raie p(4)e de la bande 2v#3 de sf#6. L'obtention de ces resultats a necessite de nombreux developpements experimentaux : lasers a co#2 stabilises au niveau du hertz, construction de cavites fabry-perot actives de haute finesse, developpement d'un asservissement de l'intensite du laser, mise au point de diverses techniques de modulation. Dans la seconde partie de ce travail nous decrivons une experience de franges de ramsey a deux photons sur un jet supersonique de sf#6 que nous avons construit. Nous montrons que cette experience devrait permettre d'atteindre une resolution de l'ordre de 50 hz avec un rapport signal-sur-bruit de l'ordre de 1000 sur une seconde. De telles performances depassent largement celles des actuels standards de frequence utilises dans ce domaine spectral et sont comparables a celles atteintes actuellement dans les experiences mettant en jeu des atomes refroidis par lasers.


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Informations

  • Détails : 220 p.
  • Annexes : 80 REF.

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  • Cote : T97/Pa13/2001/DUR
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  • Cote : TH 1997 058
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