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Accueil du site > Thèses et habilitations > Senseur inertiel à ondes de matière aéroporté

Senseur inertiel à ondes de matière aéroporté

Soutenance de thèse de Remi Geiger

Lundi 17 octobre 2011 à 14h30 dans l’auditorium de l’Institut d’Optique, 2 avenue Augustin Fresnel, Palaiseau.

Résumé :

Cette thèse porte sur l’étude d’un accéléromètre à ondes de matière fonctionnant à bord d’un avion effectuant des vols paraboliques et permettant des expériences en micro-gravité (0-g). Un interféromètre à atomes de 87Rb refroidis par laser, et dont les états quantiques sont manipulés à l’aide de transitions Raman stimulées, constitue l’élément physique du capteur.
Lors de la conception du dispositif expérimental, un effort particulier a été apporté au choix d’une source laser transportable, stable, et robuste. Nous démontrons pour la première fois le fonctionnement aéroporté d’un senseur inertiel à ondes de matière, à la fois en 0-g et durant les phases de gravité des vols (1-g). Nous proposons une technique combinant le signal de l’interféromètre à celui d’accéléromètres mécaniques auxiliaires pour effectuer des mesures au dela de la dynamique intrinsèque du capteur atomique.
Nous expliquons comment bénéficier du haut niveau de sensibilité de l’interféromètre dans l’avion, et indiquons des voies d’améliorations significatives de notre dispositif pour le futur. En 0-g, nous montrons une amélioration de la sensibilité de l’accéléromètre jusque 2 × 10−4 m.s−2 à une seconde, et étudions une réjection des vibrations de l’avion à l’aide d’un interféromètre à quatre impulsions Raman. L’objectif de notre projet consiste en un test du principe d’universalité de la chute libre avec un double accéléromètre à atomes de 87Rb et de 39K. Notre système laser double-espèce emploie des composants optiques fibrés aux longueurs d’onde de 1.56 et 1.54 μm, ainsi qu’un doublage de fréquence pour obtenir la lumière utile à 780 et 767 nm pour le refroidissement et la manipulation des deux atomes.
Nous étudions théoriquement la sensibilité d’une mesure de leur différence d’accélération en tenant compte des vibrations de l’avion, et précisons comment une résolution de l’ordre de 10−10 m.s−2 pourra être atteinte dans le futur avec notre expérience aéroportée.

Jury :

  • Christophe Salomon (Rapporteur)
  • Ernst Rasel (Rapporteur)
  • Serge Reynaud (Examinateur)
  • Linda Mondin (Examinatrice)
  • Pierre Pillet (Examinateur)
  • Philippe Bouyer (Directeur de thèse)
  • Arnaud Landragin (Directeur de thèse)
  • Alain Aspect (Invité).

Cette thèse a été effectuée à l’Institut d’Optique sous la direction de Philippe Bouyer et Arnaud Landragin.


Voir en ligne : page de Remi Geiger

Post-scriptum :

Laboratoire Charles Fabry - Groupe d’Optique Atomique
Institut d’Optique
Campus Polytechnique, RD 128
F-91127 Palaiseau
+33(0).1.64.53.33.45


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