STAGE OFFRE DE STAGE : IMAGERIE EN FLUORESCENCE D’ATOMES FROIDS

L’imagerie en fluorescence de gaz dilués repose sur la mesure des photons diffusés lors de l’interaction d’un faisceau laser avec des atomes, dont il est ainsi possible de résoudre la position à l’aide d’objectifs optiques bien adaptés. La principale limitation de cette technique vient du mouvement brownien de l’atome dans l’espace des impulsions durant son interaction avec la lumière. Cet effet restreint in fine la résolution spatiale du système. Une façon de surmonter ce problème consiste à piéger l’atome durant son interaction avec la lumière. La résolution du système ne dépend alors plus que de la qualité de l’objectif d’imagerie.

Sur notre dispositif expérimental, des atomes ultra-froids de sodium sont piégés magnétiquement à la surface d’une puce à atomes. Nous souhaitons installer un système de détection en fluorescence basé sur l’utilisation d’une nappe de lumière qui permettra de détecter les atomes après un temps de vol de l’ordre d’une cinquantaine de millisecondes. La nappe sera formée de deux paires orthogonales de faisceaux contra-propageants. Elle constituera ainsi un réseau optique bi-dimensionnel qui assurera le piégeage des atomes pendant leur chute.

L’objet du stage consistera à concevoir et mettre en place un tel système sur le dispositif expérimental. Un travail de modélisation de l’interaction des atomes avec la nappe de lumière permettra d’en définir les propriétés optimales avant sa construction.