Améliorations et comparaisons d'étalons de fréquences optiques : développement d'un spectromètre à très haute résolution autour de 28 THz et application à la spectroscopie de SF6

par Mohand Ouali Acef

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Michel Granveaud.

Soutenue en 1989

à Paris 11 .

mots clés

• Modulateurs acousto-optiques
• Détection hétérodyne
• Persulfurane (hexafluoro)
• Lasers à dioxyde de carbone
• Spectroscopie
• Absorption
• Doppler, Effet

Résumé

L'objet de cette thèse est l'amélioration des caractéristiques des lasers à CO2 stabilisés utilisés comme étalon de fréquence à 28 THz, leur évaluation au moyen de 2 systèmes de mesures indépendants et le développement d'un spectromètre à très haute résolution autour de 28 THz. La première partie traite de la possibilité de réduire l'influence des effets qui limitent la précision d'un laser asservi sur une transition moléculaire (effet Doppler du second ordre, effets de pression. . . . ), par l'utilisation de la technique de détection hétérodyne. La possibilité d'utiliser l'absorption saturée de CO2 dans une cavité Fabry-Pérot de grande finesse, pour stabiliser le laser à CO2 avec une exactitude de quelques 10 puissance -12 est présentée. Nous présenterons enfin les résultats de deux comparaisons des performances de cet étalon de fréquence (laser à CO2 /OsO4) dans les régions à 88 THz et 28 THz. La première avec un laser He-Ne stabilisé sur une transition de CH4 ; la seconde avec un système de conception différente, utilisé pour une spectroscopie à ultra-haute résolution. La deuxième partie traite du développement d'un spectromètre, autour de 28 THz, d'une précision de quelques 10 puissance-12 et un pouvoir de résolution voisin de 10 puissance -10. Nous l'avons particulièrement utilisé pour spectroscopie de la bande v3 de SF6. Les résultats obtenus montrent les limites de validité du modèle théorique utilisé pour la déterminiation des constantes moléculaires de cette bande fondamentale de vibration-rotation.

Titre traduit

Improvements and comparisons of optical frequency standards development of a very high resolution spectrometer around 28 THZ and application to SF(6) spectroscopy

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