Etude theorique et experimentale des resonances de galerie de microspheres de silice : pieges a photons pour des experiences d'electrodynamique en cavite

Theoretical and experimental study of whispering gallery modes in silica microspheres: photon trap for cavity quantum electrodynamics experiments

• Auteur / Autrice : LAURENT COLLOT
• Direction : Serge Haroche
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Ce travail de these porte sur l'etude des resonances de galerie de tres haute surtension observees sur des microspheres de silice d'un diametre voisin de 100m. Ces resonances correspondent a des modes de propagation du champ le long d'un anneau equatorial dont les dimensions transversales sont de l'ordre de la longueur d'onde. Les pertes de ces modes guides sont extremement faibles. Ils offrent donc une combinaison remarquable d'une tres forte localisation du champ dans un tout petit volume et de tres longs temps de vie pour les photons. Ces proprietes en font des resonateurs de choix tant pour de nombreuses applications pratiques que pour des experiences d'electrodynamiques quantique en cavite. Le memoire de these presente les proprietes de ces resonances, decrit leur observation experimentale par spectroscopie laser et analyse quelques perspectives ouvertes par ces etudes en physique appliquee et fondamentale. Les possibilites d'utiliser ces modes de galerie pour asservir en phase un laser a diode ou pour fabriquer des lasers microscopiques sont envisagees. Une experience de deflexion d'atomes froids dans l'onde evanescente associee a un mode de galerie est egalement etudiee. Une telle experience devrait permettre de mettre en evidence la nature discrete de l'intensite d'un champ lumineux constitue de quelques photons et realiser une mesure dispersive extremement sensible de tous petits champs optiques