STAGE Développement d’un interféromètre à atomes froids hybride multi-espèce

Date de mise à jour de l’offre

ONERA :

L'ONERA participe depuis maintenant une quinzaine d'années au développement de capteurs inertiels à ondes de matière (accéléromètre, gyromètre et gradiomètre). Ces instruments, aux excellentes performances, reposent sur l'interaction entre des atomes froids et un laser pour réaliser un interféromètre fortement sensible aux effets inertiels. L'équipe de recherche dans laquelle se déroulera le stage proposé joue actuellement un rôle pionnier dans le développement de capteurs inertiels atomiques manipulant simultanément plusieurs espèces atomiques. L'ONERA a d’ailleurs démontré la réalisation du premier double interféromètre atomique permettant des mesures simultanées d'accélération de deux espèces atomiques différentes (85Rb et 87Rb). Aujourd’hui, l’instrument est développé pour permettre également la manipulation d’une troisième espèce atomique (133Cs). L’utilisation de trois espèces au sein d’un même instrument offre de nombreuses perspectives pour améliorer les performances actuelles

Description de la mission

L'ONERA participe depuis maintenant une quinzaine d'années au développement de capteurs inertiels à ondes
de matière (accéléromètre, gyromètre et gradiomètre). Ces instruments, aux excellentes performances, reposent sur
l'interaction entre des atomes froids et un laser pour réaliser un interféromètre fortement sensible aux effets inertiels.
L'équipe de recherche dans laquelle se déroulera le stage proposé joue actuellement un rôle pionnier dans le
développement de capteurs inertiels atomiques manipulant simultanément plusieurs espèces atomiques. L'ONERA a
d’ailleurs démontré la réalisation du premier double interféromètre atomique permettant des mesures simultanées
d'accélération de deux espèces atomiques différentes (85Rb et 87Rb). Aujourd’hui, l’instrument est développé pour
permettre également la manipulation d’une troisième espèce atomique (133Cs). L’utilisation de trois espèces au sein
d’un même instrument offre de nombreuses perspectives pour améliorer les performances actuelles des capteurs
inertiels atomiques, comme celle par exemple de bénéficier d’une mesure continue sans temps mort. Le caractère
multi-espèce de l'instrument lui confère un potentiel d'applications important que cela soit dans le domaine de la
physique fondamentale ou dans ceux plus appliqués de la navigation, géophysique, …
L’expérience développée permettra également d’étudier le fonctionnement original d’un capteur inertiel dit
hybride, combinant les performances d’un accéléromètre électrostatique, dédié à l’environnement spatial et aux
performances de bruit inégalées, à celles d’un interféromètre atomique dont la stabilité et l’exactitude sont des atouts
majeurs. Cette étude s’inscrit dans le cadre du développement d’instruments toujours plus performants pour répondre
aux besoins des futures missions spatiales.
Dans le cadre de ce stage, Il s’agira de participer au développement expérimental de l’interféromètre triple
espèce en vue de réaliser une première mesure d’accélération. Une première étape sera la caractérisation du
refroidissement et du piégeage des trois espèces atomiques puis une seconde se focalisera sur l’implémentation des
séquences de manipulation par laser des paquets d’ondes atomiques. Une réflexion devra être menée pour évaluer la
meilleure stratégie de combinaison des signaux interférométriques provenant des trois espèces atomiques 87Rb,
85Rb et 133Cs pour atteindre des performances optimales.

Profil recherché

Master 2. Ce stage pourra être suivi par une thèse qui permettra d’approfondir et de poursuivre le développement entrepris.

Niveau de qualification requis

Bac + 4/5 et +
  • Employeur
    ONERA
  • Secteur d’activité de la structure
    Enseignement - Formation - Recherche
  • Effectif de la structure
    De 51 à 250 salariés
  • Site internet de la structure
    https://www.onera.fr
  • Type de stage ou contrat
    Stage pour lycéens et étudiants en formation initiale
  • Date prévisionnelle de démarrage
  • Durée du stage ou contrat
    Plus de 4 mois et jusqu'à 6 mois
  • Le stage est-il rémunéré ?
    Oui
  • Niveau de qualification requis

    Bac + 4/5 et +
  • Lieu du stage
    6 Chemin de la Vauve aux Granges
    91120 PALAISEAU
  • Accès et transports
    RER B, bus