Download or read book Le Laser Atomes Source Coh rente Pour l Optique Atomique written by William Guerin and published by Omniscriptum. This book was released on 2018-02-28 with total page 168 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un laser à atomes est un faisceau atomique extrait d'un condensat de Bose-Einstein, nuage d'atomes piégé et refroidi jusqu'à la dégénérescence quantique. Nous rapportons dans cet ouvrage une étude du mode transverse d'un laser à atomes, et montrons que celui-ci est fortement dégradé par les interactions avec le condensat-source. Par extension du formalisme existant pour les ondes optiques, nous caractérisons le faisceau par un facteur de qualité. Dans un deuxième temps, nous mettons en oeuvre une méthode permettant de s'affranchir de la gravité, qui habituellement accélère les atomes vers le bas. Nous utilisons pour cela un guide optique, formé d'un piège dipolaire très anisotrope, pour guider le laser à atomes horizontalement. Nous obtenons ainsi un laser à atomes dont la longueur d'onde est fixe au cours de la propagation et en partie ajustable. Afin d'injecter de manière efficace le faisceau dans le guide, nous créons le condensat dans le piège hybride obtenu à l'intersection du guide optique et d'un piège magnétique. Nous montrons que cette configuration assure intrinsèquement une bonne adaptation de mode.

Download or read book Etude des propri t s de propagation d un laser atomes written by Jean-Félix Riou and published by . This book was released on 2006 with total page 320 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse présente différents aspects expérimentaux et théoriques concernant un système propre à l'optique atomique: le laser à atomes. Dans notre expérience, celui-ci est issu d'un condensat de Bose-Einstein de Rubidium 87. Aussi, dans un premier temps, nous détaillons les différentes techniques de refroidissement que nous mettons en oeuvre pour obtenir cette source atomique cohérente dans un piège ferromagnétique hybride. Les lasers à atomes que nous réalisons sont extraits du nuage condensé par radiofréquence, et se propagent verticalement sous l'effet de la gravité. Une spécificité de notre expérience réside dans le fort confinement magnétique utilisé, ce qui a pour conséquence de rendre importantes les interactions collisionnelles entre le laser et le condensat-source. Nous montrons que ceci a une influence, non seulement sur la dynamique de couplage du laser, mais aussi sur sa propagation. Nous observons en effet une structure transverse du faisceau laser contenant des caustiques. En utilisant des méthodes initialement développées pour l'optique photonique (approximation eikonale, intégrale de Fresnel-Kirchhoff, matrices ABCD), nous calculons la fonction d'onde du laser à atomes. De plus, nous caractérisons la propagation de l'onde de matière dans le régime paraxial à l'aide du facteur de qualité M2. Enfin, nous rapportons la réalisation d'un laser à atomes guidé par un potentiel optique horizontal, ce qui nous permet d'annuler l'accélération due à la gravité de telle façon à ce que la longueur d'onde de De Broglie reste constante tout au long de la propagation.

Download or read book Source atomique coh rente dans des pi ges optique et magn tique written by William Guérin and published by . This book was released on 2007 with total page 211 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: An “atom laser” is an atomic beam extracted from a Bose-Einstein condensate, which is a cloud of trapped atoms, cooled down to quantum degeneracy. For the prospect to use this coherent atomic source in future applications, as for instance precision atom interferometry, a sufficient control over the beam properties is needed. In particular, some characteristics make atom lasers different from photonic lasers, as the strong interaction between atoms, and their sensitivity togravity.In our thesis, we report a study of the transverse mode of an atom laser, and we show that it is highly degraded by interactions with the source-condensate. By extending the formalism of photonic laser optics, we characterize the beam by a quality factor M2.In a second part, we demonstrate a method allowing to cancel the effect of gravity, which usually accelerates the atoms, thus causing a rapid decrease of the matterwave de Broglie wavelength. We use an optical waveguide, consisting of a very elongated dipole trap, to guide the atom laser horizontally. We thus obtain an atom laser with a constant wavelength over the propagation, at a value of 0.5 μm. In order to efficiently couple the beam into the guide, we produce the condensate in the hybrid trap obtained at the intersection of the optical guide and a magnetic trap. We show that this configuration ensures an intrinsically good transverse mode matching.

Download or read book Condensats de Bose Einstein et lasers atomes written by Yann Le Coq and published by . This book was released on 2002 with total page 189 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Bose-Einstein condensates in dilute vapor obtained in magnetic traps consist in a macroscopic accumulation of atoms in the same wavefunction. Hence, they represent a matter wave analog of photons stored in a laser cavity in photonic optics. Just like in optics, we need to extract them from the cavity in a controlled way, so as to use them as a coherent source. We use a weak radio- frequency electromagnetic field to induce a coupling of the atoms to a magnetically untrapped internal state. The untrapped atoms then fall down under the effect of gravity. We thus obtain a coherent and continuous matter wave until the source condensate is emptied. We study the transverse properties of such coherent atomic beams. Specifically, we observe and measure the angular divergence of the atomic beam for different experimental parameters. An ABCD matrices based theory, in analogy with photonics optics gives good agreement with experimental data. We find that the divergence of the laser is primary due to interactions between the Bose-Einstein condensate and the atoms in the laser. This is in stark contrast to photonic lasers. Finally, we make interference patterns between different atom lasers extracted from the same Bose-Einstein condensate. The patterns we observe are qualitatively and quantitatively well-described by a theory adapted from coherent Fourier optics theory.

Download or read book Le Laser 50 ans de d couverte written by Fabien Bretenaker and published by EDP Sciences. This book was released on 2012-12-03 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le laser n'a pas fini de nous étonner et nous sommes encore loin d'avoir épuisé toutes les possibilités que cette invention, qui a maintenant cinquante ans, offre à nous. En plus de performances qu'on peut qualifier de toujours plus extraordinaires, le champ des applications du laser ne cesse de grandir. Indispensables à notre vie quotidienne avec les lecteurs CD, DVD, Blu-Ray ou codes-barres ; irremplaçables dans l'industrie et les hôpitaux, ils permettent aussi des avancées spectaculaires de la recherche fondamentale : optique quantique, horloges ultra précises, lasers à atomes, tests de la relativité générale. Ce livre préfacé par Charles Townes, prix Nobel et inventeur du laser, a été écrit par les meilleurs spécialistes français du domaine. Après un bref rappel des principes, cet ouvrage offre un panorama des différents types de lasers, des plus petits aux plus puissants. Il effectue un vaste tour d'horizon de leurs applications et donne un aperçu des développements les plus récents. Fabien Bretenaker est directeur de recherche CNRS au laboratoire Aimé Cotton à Orsay et professeur chargé de cours à l'Ecole Polytechnique. Ses recherches concernent la physique des lasers, l'interaction matière-rayonnement, l'optique non-linéaire et le traitement optique des signaux radar. Nicolas Treps est maître de conférences à l'Université Pierre-et-Marie Curie à Paris, chercheur au laboratoire Kastler-Brossel. Ce livre a obtenu le prix Arnulf-Françon 2011 de la Société Française d'Optique. Ce prix récompense la réalisation de supports pédagogiques destinés à l'enseignement de l'Optique dans l'enseignement supérieur.

Download or read book Lasers et atomes written by Alain Aspect and published by . This book was released on 1999 with total page 132 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Download or read book R alisation de sources lasers l tat solide et observation du ph nom ne LIAD written by Jean-Philippe Loisel and published by . This book was released on 2010 with total page 394 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les possibilités remarquables offertes par les techniques de refroidissement laser et de piégeage ont permis des avancées significatives dans le domaine des standards de fréquence à base d'atomes neutres. Parmi les différents systèmes permettant d'accéder à des valeurs de stabilité et précision élevés, l'atome d'argent est considéré comme l'un des candidats les plus prometteurs comme standard optique de fréquence. Cette thèse traite du développement d'une horloge basée sur des atomes neutres d'Ag. La transition 4d105s2 S1/2 > 4d95s2 2D5/2 dans l'Argent peut fournir une référence de fréquence pour les raisons suivantes : le niveau métastable 2D5/2, qui se relaxe par émission d'un photon quadripolaire électrique à 330.5 nm, possède une durée de vie estimée à 0.2 s, correspondant à une largeur de raie naturelle très faible de 0.8 Hz . Il est par conséquent possible de bénéficier d'un long temps d'interaction pour le dispositif de fontaine atomique.De plus, cet état est accessible par une transition à 2 photons à 661.2 nm, permettant d'éliminer l'effet Doppler du 1er ordre. Comme aspect technique important, la fréquence nécessaire pour la transition d'horloge et celle pour le refroidissement des atomes d'argent (raie D2 à 328 nm) peut être obtenue avec le même cristal de NdYLF (émission possible à 1322 nm/1312 nm). Ce travailde thèse détaille la réalisation de s sources nécessaires au refroidissement des atomes d'argent et à la transition d'horloge à l'aide d'un cristal de NdYLF pompé par diode et par deux étapes de doublage de fréquence intracavité. Par ailleurs, le phénomène LIAD y est présenté comme un compromis intéressant dans la conception d'une horloge atomique optique.

Download or read book Physique atomique et mol culaire ions dans les solides syst mes lasers written by MRSCT CNRS, and published by MRCT CNRS. This book was released on 2010 with total page 985 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le contenu de cet ouvrage est le reflet d'enseignements dispensés, aux niveaux Maîtrise/M1 et DEA/M2, en Physique Atomique et Moléculaire et en Optique et Lasers à l'Université de Caen au cours des 25 dernières années. Il est destiné également aux chercheurs et ingénieurs travaillant dans les laboratoires de la recherche publique. Les thèmes abordés sont ceux des atomes d'hydrogène et d'hélium, des alcalins et alcalino-terreux, des atomes à plusieurs électrons de valence, de l'interaction atome-rayonnement, de la spectroscopie des molécules et des ions dans les solides et enfin des systèmes lasers les plus significatifs utilisant un milieu actif à base d’atomes, ions ou molécules en milieu dilué. L'originalité de cet ouvrage est avant tout dans les démonstrations de cours et les nombreux exercices et problèmes corrigés qui font souvent défaut. La physique atomique et moléculaire et la spectroscopie des ions dans les solides sont à la base des nombreux systèmes lasers à solides et matériaux optiques développés actuellement. Les auteurs ont jugé essentiel et opportun de rappeler certaines notions de base utilisées dans la recherche scientifique et l'étude de ces nouveaux dispositifs.