STAGE offre de stage : Interférométrie atomique de précision dans une cavité optique

Les capteurs inertiels à atomes froids offrent de nombreuses applications en physique fondamentale (tests des lois de la gravitation, astronomie gravitationnelle), en géosciences (mesures du champ de gravité ou de la rotation terrestres) et en navigation inertielle (centrales inertielles). Mieux répondre à ces applications requière le développement constant de ces capteurs pour améliorer leurs performances (sensibilité, exactitude, dynamique, encombrement, robustesse). Ce stage, qui pourra se poursuivre sur une thèse, vise à améliorer la sensibilité et l’exactitude des capteurs inertiels à atomes froids en mettant en œuvre de nouvelles techniques d’interférométrie atomique en cavité optique.



Le principe des capteurs à atomes froids repose sur la manipulation d’ondes de matière dans un interféromètre, de manière analogue à la manipulation d’ondes lumineuses dans un interféromètre optique. Les lames séparatrices et les miroirs pour les ondes atomiques sont réalisés à partir d’impulsions lumineuses impliquant deux lasers contrapropageants. Lors des impulsions, un atome absorbe un photon d’un des deux lasers et émet de manière stimulée un photon dans le second laser (transition à deux photons). Ce processus s’accompagne d’un transfert d’impulsion de la lumière à l’atome (vitesses de l’ordre du cm/s), qui permet de créer les bras de l’interféromètre atomique. La sensibilité de ces dispositifs est donnée par le transfert d’impulsion entre les champs lasers et l’atome.