Deux outils pour l'optique atomique : jet intense d'helium metastable et miroir a onde evanescente exaltee

par GUILLAUME LABEYRIE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Alain Aspect.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce memoire porte sur le developpement de deux outils pour realiser des experiences d'optique atomique. Le premier de ces outils est une source qui produit un faisceau intense d'atomes d'helium metastables. Elle est produite a partir d'un jet supersonique cryogenique d'helium. On effectue plusieurs operations de manipulation par laser afin d'augmenter l'intensite du jet atomique. On applique tout d'abord une melasse optique transverse afin de collimater le faisceau atomique. Puis on decelere les atomes en utilisant la technique du ralentissement zeeman. La faible masse de l'helium a deux consequences importantes sur le ralentissement : la distance necessaire pour stopper les atomes est importante ( 2 m), et le phenomene de diffusion transverse est particulierement prononce. Il faut donc recomprimer spatialement le jet atomique. Dans ce but, on utilise un dispositif original, le concentrateur. Celui-ci permet de focaliser le jet atomique rapide en un point de son axe. Le gain d'intensite atomique au point focal est d'environ 20. La position transverse du point focal peut etre balayee en appliquant un champ magnetique variable. Le deuxieme outil developpe est un miroir a atomes utilisant une onde evanescente. Pour pouvoir s'affranchir de l'emission spontanee pendant la reflexion, qui detruit la coherence de l'onde de de broglie reflechie, il faut disposer d'une intensite lumineuse dans l'onde evanescente tres importante. On utilise un systeme resonnant de couches minces dielectriques deposees sur un prisme pour exalter l'intensite de l'onde evanescente par plus de 3 ordres de grandeur. On emploie une methode optique d'analyse de la lumiere reflechie par le prisme pour estimer le coefficient d'exaltation. Cette technique simple permet le controle in-situ de l'exaltation lors des experiences de reflexion d'atomes. Ce systeme a ete utilise pour reflechir des atomes de rubidium avec une probabilite d'emission spontanee inferieure a 1%.

  • Titre traduit

    Two tools for atom optics : bright metastable helium atomic beam and enhanced evanescent wave atomic mirror


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  • Détails : 215 P.
  • Annexes : 90 REF.

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  • Cote : TH2014-013677
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