Étude d’images de fluorescence issues d’une expérience d’horloge atomique optique

Étude d’images de fluorescence issues d’une expérience d’horloge atomique optique. Un réservoir d’ytterbium placé sous ultravide est chauffé afin de libérer des atomes d’ytterbium qui sont ionisés par laser. Les ions ytterbium vont être piégés par un champ électrique généré par une puce. Des photons sont ensuite envoyés sur ces ions piégés qui vont les absorber et les réémettre si la fréquence des photons correspond à la fréquence de transition des ions ytterbium. Ces processus d’absorption-émission permettent de refroidir et détecter les ions. À terme, l’objectif est d’avoir une horloge optique compacte basée sur l’ion ytterbium, qui aura des applications notamment en géodésie (étude de la forme de la Terre).

Alignement de lasers sur le banc optique d’une expérience d’horloge atomique optique

Alignement de lasers sur le banc optique d’une expérience d’horloge atomique optique. Un réservoir d’ytterbium placé sous ultravide est chauffé afin de libérer des atomes d’ytterbium qui sont ionisés par laser. Les ions ytterbium vont être piégés par un champ électrique généré par une puce. Des photons sont ensuite envoyés sur ces ions piégés qui vont les absorber et les réémettre si la fréquence des photons correspond à la fréquence de transition des ions ytterbium. Ces processus d’absorption-émission permettent de refroidir et détecter les ions. À terme, l’objectif est d’avoir une horloge optique compacte basée sur l’ion ytterbium, qui aura des applications notamment en géodésie (étude de la forme de la Terre).

Expérience d’horloge atomique optique

Intervention sur une expérience d’horloge atomique optique. Un réservoir d’ytterbium placé sous ultravide est chauffé afin de libérer des atomes d’ytterbium qui sont ionisés par laser. Les ions ytterbium vont être piégés par un champ électrique généré par une puce. Des photons sont ensuite envoyés sur ces ions piégés qui vont les absorber et les réémettre si la fréquence des photons correspond à la fréquence de transition des ions ytterbium. Ces processus d’absorption-émission permettent de refroidir et détecter les ions. À terme, l’objectif est d’avoir une horloge optique compacte basée sur l’ion ytterbium, qui aura des applications notamment en géodésie (étude de la forme de la Terre).

Réglage du champ électrique radiofréquence sur une expérience d’horloge atomique optique

Réglage du champ électrique radiofréquence sur une expérience d’horloge atomique optique. Un réservoir d’ytterbium placé sous ultravide est chauffé afin de libérer des atomes d’ytterbium qui sont ionisés par laser. Les ions ytterbium vont être piégés par un champ électrique généré par une puce. Des photons sont ensuite envoyés sur ces ions piégés qui vont les absorber et les réémettre si la fréquence des photons correspond à la fréquence de transition des ions ytterbium. Ces processus d’absorption-émission permettent de refroidir et détecter les ions. À terme, l’objectif est d’avoir une horloge optique compacte basée sur l’ion ytterbium, qui aura des applications notamment en géodésie (étude de la forme de la Terre).

Expérience d’horloge atomique optique

Alignement de lasers sur une expérience d’horloge atomique optique. Un réservoir d’ytterbium placé sous ultravide est chauffé afin de libérer des atomes d’ytterbium qui sont ionisés par laser. Les ions ytterbium vont être piégés par un champ électrique généré par une puce. Des photons sont ensuite envoyés sur ces ions piégés qui vont les absorber et les réémettre si la fréquence des photons correspond à la fréquence de transition des ions ytterbium. Ces processus d’absorption-émission permettent de refroidir et détecter les ions. À terme, l’objectif est d’avoir une horloge optique compacte basée sur l’ion ytterbium, qui aura des applications notamment en géodésie (étude de la forme de la Terre).

Expérience d’horloge atomique optique

Détail du système laser d’une expérience d’horloge atomique optique. Un réservoir d’ytterbium placé sous ultravide est chauffé afin de libérer des atomes d’ytterbium qui sont ionisés par laser. Les ions ytterbium vont être piégés par un champ électrique généré par une puce. Des photons sont ensuite envoyés sur ces ions piégés qui vont les absorber et les réémettre si la fréquence des photons correspond à la fréquence de transition des ions ytterbium. Ces processus d’absorption-émission permettent de refroidir et détecter les ions. À terme, l’objectif est d’avoir une horloge optique compacte basée sur l’ion ytterbium, qui aura des applications notamment en géodésie (étude de la forme de la Terre).

Horloge à piégeage cohérent de population (CPT) basée sur une cellule à vapeur chaude de césium

Horloge à piégeage cohérent de population (CPT : Coherent population trapping) basée sur une cellule à vapeur chaude de césium. Elle comprend un laser à 895 nm (infrarouge) modulé par un modulateur électro-optique afin d’obtenir une microonde à 9,2 GHz. Cette horloge permet d’obtenir une référence de fréquence très stable, basée sur la transition microonde atomique. Elle a pour vocation d’être industrialisée afin de servir de référence de fréquence transportable.

Horloge à piégeage cohérent de population (CPT) basée sur une cellule à vapeur chaude de césium

Horloge à piégeage cohérent de population (CPT : Coherent population trapping) basée sur une cellule à vapeur chaude de césium. Elle comprend un laser à 895 nm (infrarouge) modulé par un modulateur électro-optique afin d’obtenir une microonde à 9,2 GHz. Cette horloge permet d’obtenir une référence de fréquence très stable, basée sur la transition microonde atomique. Elle a pour vocation d’être industrialisée afin de servir de référence de fréquence transportable.

Horloge à piégeage cohérent de population (CPT) basée sur une cellule à vapeur chaude de césium

Horloge à piégeage cohérent de population (CPT : Coherent population trapping) basée sur une cellule à vapeur chaude de césium. Elle comprend un laser à 895 nm (infrarouge) modulé par un modulateur électro-optique afin d’obtenir une microonde à 9,2 GHz. Cette horloge permet d’obtenir une référence de fréquence très stable, basée sur la transition microonde atomique. Elle a pour vocation d’être industrialisée afin de servir de référence de fréquence transportable.

Laser stabilisé en fréquence sur une cavité Fabry-Perot en silicium monocristallin à très basse température

Laser stabilisé en fréquence sur une cavité Fabry-Perot en silicium monocristallin à très basse température. Au premier plan, sur la table du cryogénérateur la partie expérimentale où se situe la cavité Fabry Pérot, réchauffée à 18 kelvins avec à gauche, et au fond la tête du tube pulsé du cryogénérateur qui atteint 4 kelvins à son point le plus froid. Au second plan à droite, l’ensemble de l’électronique de contrôle de la fréquence et de la puissance du laser, de la température et de la pression dans le cryogénérateur. Ce laser fait partie d’un ensemble de trois lasers ultrastables développés pour obtenir des références de fréquences dans le domaine optique. Il est conçu pour être le plus stable des trois dans des temps de mesures allant de 1 à 1 000 secondes.