Réalisation d'un condensat de Bose-Einstein dans un piège dipolaire optique à 1565 NM

par Jean-François Clément

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Philippe Bouyer.

Soutenue en 2008

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Cette thèse présente la réalisation d’un dispositif expérimental permettant l’obtention d’un condensat de Bose-Einstein de Rubidium 87. Pour atteindre le dégénérescence quantique, nous utilisons un piège dipolaire optique à 1565 nanomètres. L’aspect inédit de ce travail de thèse réside dans l’utilisation d’un amplificateur à fibre dopé Erbium à 1565 nanomètres pour réaliser un condensat de Bose-Einstein par une approche tout-optique. Une nouvelle méthode d’imagerie in situ basée sur les déplacements lumineux induits par la source à 1565 nanomètres sur les niveaux d’énergies du Rudidium 87, semblable a�� une tomographie, a été mise en place. Elle nous permet de cartographier le potentiel dipolaire optique créé par les faisceaux du piège optique ainsi que d’observer la distribution atomique en énergie potentielle lors de la thermalisation du nuage d’atomes froids dans le piège optique. Notre compréhension des déplacements lumineux induits par le piège dipolaire optique sur l’atome de Rubidium 87 a permis d’adapter la géométrie du piège pour charger suffisamment d’atomes, afin d’amorcer un refroidissement évaporatif, dernière étape vers la dégénérescence quantique. Un condensat de Bose-Einstein a finalement été produit après environ 4 secondes d’évaporation. Nous obtenons typiquement 50 000 atomes à 80 nanokelvins au terme du cycle de l’expérience.

  • Titre traduit

    Realisation of a Bose-Einstein condensate in 1565 nanometer optical-dipole trap


  • Résumé

    This thesis deals with a new generation experimental apparatus for producing Rubidium 87 Bose-Einstein condensates. We used an optical-dipole trap at 1565 nanometers to reach quantum degeneracy. We used this new all optical approach to produce à Bose-Einstein condensate with an optical-dipole trap generated by a 1565 namometer fiber laser. A new in situ imaging method has been achieved, based on light-shift effects induced by a 1565 nanometer laser light on Rubidium 87 energy levels. This light-shift tomography allows us to map the potential created by the optical-dipole trap beams ant to monitoring the anatomic potential-energy distribution during the free-evaporation process. We implemented a light-shift adapted experimental scheme to load enough atoms in the optical dipole trap, thanks to our understanding a the light shifts induced by the optical-dipole trap light on the Rubidium 87 atom. Furhermore, we were able to start evaporative cooling in the optical trap, leading to quantum degeneracy. A Bose-Einstein condensate has finally been produced after a nearly 4 second evaporation process. We typically obtained 50 000 atoms et 80 nanokelvins at he end of evaporative cooling.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (17-172 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-171

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2008)291
  • Bibliothèque : Institut d'optique Graduate school. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
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