Amelioration de l'exactitude d'une horloge atomique compacte a jet de cesium pompe optiquement

par LUC CHASSAGNE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre Cérez.

Soutenue en 2000

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    L'objet de ce travail est d'examiner et de comparer les differentes methodes de mesures du dephasage residuel de la cavite de ramsey dans une horloge a jet de cesium a pompage optique. Dans ce but nous avons etudie et realise une horloge compacte a deux jets de cesium. Dans la premiere partie du memoire sont presentes le resonateur atomique de faible encombrement, et la cavite de ramsey courte qui en est le cur. La cavite de ramsey est une cavite micro-onde a deux zones d'interaction, rigoureusement reglee a 9,192 ghz. L'importance de ses proprietes est precisee, notamment l'influence du dephasage residuel entre les deux zones d'interaction. Puis l'etude theorique de ce dephasage et de ses consequences sur les signaux delivres par l'horloge - la frange de ramsey et la frequence d'horloge - est effectuee. Plusieurs methodes de mesure de ce dephasage sont alors deduites de cette analyse. La presentation des mesures du dephasage effectuees une fois le resonateur assemble fait l'objet de la seconde moitie du manuscrit. La methode traditionnelle appliquee a tous les etalons primaires de frequence est la methode par renversement de jet ; elle demeure dans notre resonateur compact la plus precise et la plus fiable. La seconde methode utilisant des mesures de la frequence d'horloge dans differentes conditions de fonctionnement s'avere delicate a appliquer sur une horloge compacte et ses limites sont analysees. Finalement, les differents deplacements de frequence significatifs sur ce type d'horloge font l'objet d'une etude experimentale systematique. Un bilan de frequence complet pour ce type d'horloge en est deduit. Le deplacement de frequence du au dephasage de la cavite reste l'effet limitatif pour l'exactitude en frequence. On montre cependant que la seconde methode de mesure permet d'obtenir une exactitude en frequence inferieure a 10 - 1 2.


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Informations

  • Détails : 150 p.
  • Annexes : 60 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014521
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