Laser stabilisé en fréquence sur une cavité Fabry-Pérot à très basse température PDF Download
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Author: Santerelli Falzon Tetsing Talla
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Languages : fr
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Book Description
Nous présentons dans cette thèse le développement d'un laser stabilisé en fréquence sur une cavité Fabry-Pérot à très basse température. Nous avons utilisé une cavité optique conçue à partir d'un bloc de silicium, portée à une température de 18.1 K. Un cryogénérateur à faibles vibrations à tube pulsé est utilisé pour refroidir la cavité autour de la température optimale souhaitée. Le fait de travailler à cette température où le coefficient de dilatation thermique est faible, et la réduction des contraintes mécaniques agissant sur la cavité, offrent la possibilité d'atteindre des performances du laser stabilisé en dessous de 1 × 10^{-16} sur des temps courts, pour répondre aux besoins des horloges optiques. Notre système est constitué d'un laser fibré à 1542 nm, dont la fréquence est asservie sur la fréquence d'un mode de résonance de la cavité, via la technique Pound-Drever-Hall. Cette cavité fait 14 cm de longueur et un revêtement diélectrique a été déposé sur le substrat des miroirs. Dans ces travaux, nous avons également mis en place un système de contrôle de la modulation d'amplitude résiduelle, qui fait partie des principales limitations des performances du laser ultra-stable. Pour cette cavité, on montre également que la limite théorique, fixée par le bruit thermique de la cavité et évaluée en terme de stabilité relative de fréquence, est d'environ 3 × 10^{-17} @ 1 s.
Author: Santerelli Falzon Tetsing Talla
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Languages : fr
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Book Description
Nous présentons dans cette thèse le développement d'un laser stabilisé en fréquence sur une cavité Fabry-Pérot à très basse température. Nous avons utilisé une cavité optique conçue à partir d'un bloc de silicium, portée à une température de 18.1 K. Un cryogénérateur à faibles vibrations à tube pulsé est utilisé pour refroidir la cavité autour de la température optimale souhaitée. Le fait de travailler à cette température où le coefficient de dilatation thermique est faible, et la réduction des contraintes mécaniques agissant sur la cavité, offrent la possibilité d'atteindre des performances du laser stabilisé en dessous de 1 × 10^{-16} sur des temps courts, pour répondre aux besoins des horloges optiques. Notre système est constitué d'un laser fibré à 1542 nm, dont la fréquence est asservie sur la fréquence d'un mode de résonance de la cavité, via la technique Pound-Drever-Hall. Cette cavité fait 14 cm de longueur et un revêtement diélectrique a été déposé sur le substrat des miroirs. Dans ces travaux, nous avons également mis en place un système de contrôle de la modulation d'amplitude résiduelle, qui fait partie des principales limitations des performances du laser ultra-stable. Pour cette cavité, on montre également que la limite théorique, fixée par le bruit thermique de la cavité et évaluée en terme de stabilité relative de fréquence, est d'environ 3 × 10^{-17} @ 1 s.
Author: Philippe Laurent
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Languages : en
Pages : 380
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Book Description
We report our work on diode laser frequency stabilization emitting near 850 and 1300 nanometers.In first, we demonstrate a single-mode operation from an initially multimode diode laser with an optical feedback on an external mirror.Secondly, a confocal Fabry-Perot cavity is used to feedback the beam from the diode laser and provide resonant optical stabilization of the semiconductor laser. We present a detailed theoretical analysis of the static and dynamic frequency noise power spectrum of the coupled cavity laser field. Experimentally we achieve static frequency noise reduction of 50-60 dB and obtain a dramatic reduction of the laser line with from 20 MHz to a few kHz.The frequency tenability of these coupled cavity diode lasers are achieved by a double servo-loop system and we have obtained a continuously frequency tuning of 7 GHz without laser spectral purity degradation.Applications of these techniques include optical pumping Cesium docks and frequency synthesis in the visible.
Author: MATTEO.. BARSUGLIA
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Languages : fr
Pages : 210
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Book Description
LE DETECTEUR VIRGO, CONSTITUE D'UN INTERFEROMETRE AVEC DES CAVITES FABRY-PEROT DE 3 KM DANS LES BRAS, A POUR BUT LA DETECTION DU RAYONNEMENT GRAVITATIONNEL EMIS PAR DES SOURCES ASTROPHYSIQUES. CETTE THESE EST CONSTITUEE DE DEUX PARTIES INDEPENDANTES. LA PREMIERE TRAITE DE LA STABILISATION EN FREQUENCE DU LASER. LA SECONDE EST CONSACREE A L'ETUDE D'UNE CAVITE OPTIQUE SUSPENDUE. NOUS EVALUONS L'INFLUENCE DES FLUCTUATIONS DE FREQUENCE DU LASER SUR LA SENSIBILITE DE VIRGO ET NOUS METTONS EN EVIDENCE L'IMPORTANCE DU TERME D'ASYMETRIE DE REFLECTIVITE ENTRE LES DEUX CAVITES FABRY-PEROT KILOMETRIQUES, JUSQU'A PRESENT NEGLIGE. NOUS ETUDIONS LA STABILISATION DE FREQUENCE SUR L'INTERFEROMETRE CONSIDERE COMME UN ETALON ULTRA-STABLE, NOUS EVALUONS LE BRUIT DES DIFFERENTS SIGNAUX ENVISAGES POUR LA STABILISATION ET NOUS DISCUTONS UNE STRATEGIE DE CONTROLE. NOUS ETUDIONS UN PROTOTYPE DU MODE-CLEANER DE VIRGO, CONSTITUE D'UNE CAVITE TRIANGULAIRE SUSPENDUE DE 30 M, POUR LEQUEL NOUS AVONS DEVELOPPE UN ASSERVISSEMENT NOUS AYANT PERMIS DE LE MAINTENIR EN RESONANCE. ENFIN, NOUS CARACTERISONS CETTE CAVITE EN TERMES DE SPECTRES DE MODES, FINESSE ET FONCTIONS DE TRANSFERT MECANIQUES.
Author: Bérengère Argence
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Languages : fr
Pages : 175
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Book Description
Dans le cadre de la mission USA utilisant l'interférométrie pour la détection des ondes gravitationnelles, une pré-stabilisation en fréquence des lasers est requise. La technique actuellement envisagée est l'utilisation d'une cavité Fabry-Pérot, en raison de sa compacité, de sa simplicité et de ses performances de stabilité de fréquence. Cependant, ce dispositif requiert de fortes exigences de stabilité thermique et ne fournit pas d'information sur la valeur absolue de la fréquence laser. Il est d'autre part toujours souhaitable dans un projet spatial de disposer d'une méthode alternative compatible avec les exigences de la mission. En conséquence, les travaux exposés dans ce manuscrit de thèse décrivent l'utilisation d'une transition hyperfine de la molécule de di-iode (I2) comme référence de fréquence. Cette méthode d'asservissement d'un laser Nd:YAG, très employée en métrologie, a déjà démontré des performances de stabilité de fréquence meilleures que celles requises pour le projet USA. Faisant suite à quelques pré-études, nous avons adapté un tel système de stabilisation aux contraintes spatiales. Le dispositif mis en place présente des performances de stabilité de fréquence de l'ordre de 30HzA/Hz jusqu'à 10 m Hz avec une remontée du bruit à plus basse fréquence. Il répond ainsi aux contraintes fixées par la mission. Une caractérisation du système et de ses principales sources de perturbations (liées à la température ambiante ~2kHz/K, aux désalignements des faisceaux ~16kHz/mrad,...) est également proposée dans le manuscrit. Cette étude a permis de renforcer l'attrait d'asservir un laser Nd:YAG sur la molécule de di-iode pour une mission spatiale (en particulier LISA).
Author: North Atlantic Treaty Organization. Advisory Group for Aerospace Research and Development. Fluid Dynamics Panel. Symposium
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Category : Aerodynamics
Languages : en
Pages : 444
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Book Description
The demands for higher performance for modern aircraft have led the wind tunnel community, which is an integral link in the design process, to develop more refined and cost effective measuring techniques. These technologies have gradually matured from laboratory novelties into instruments regularly used in aerodynamic testing. The development of these modern measurement techniques has greatly extended the capability and accuracy of the classical methods for measurement techniques and provided better insight into flow physics. This Symposium provided a forum for active researchers to address the state-of-the-art, to exchange experiences and ideas, and for the practitioners to obtain an overview of the technology and learn how to appy it.
Author: Claude Cohen-Tannoudji
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527345558
Category : Science
Languages : en
Pages : 790
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Book Description
This new, third volume of Cohen-Tannoudji's groundbreaking textbook covers advanced topics of quantum mechanics such as uncorrelated and correlated identical particles, the quantum theory of the electromagnetic field, absorption, emission and scattering of photons by atoms, and quantum entanglement. Written in a didactically unrivalled manner, the textbook explains the fundamental concepts in seven chapters which are elaborated in accompanying complements that provide more detailed discussions, examples and applications. * Completing the success story: the third and final volume of the quantum mechanics textbook written by 1997 Nobel laureate Claude Cohen-Tannoudji and his colleagues Bernard Diu and Franck Laloë * As easily comprehensible as possible: all steps of the physical background and its mathematical representation are spelled out explicitly * Comprehensive: in addition to the fundamentals themselves, the books comes with a wealth of elaborately explained examples and applications Claude Cohen-Tannoudji was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris where he also studied and received his PhD in 1962. In 1973 he became Professor of atomic and molecular physics at the Collège des France. His main research interests were optical pumping, quantum optics and atom-photon interactions. In 1997, Claude Cohen-Tannoudji, together with Steven Chu and William D. Phillips, was awarded the Nobel Prize in Physics for his research on laser cooling and trapping of neutral atoms. Bernard Diu was Professor at the Denis Diderot University (Paris VII). He was engaged in research at the Laboratory of Theoretical Physics and High Energy where his focus was on strong interactions physics and statistical mechanics. Franck Laloë was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris. His first assignment was with the University of Paris VI before he was appointed to the CNRS, the French National Research Center. His research was focused on optical pumping, statistical mechanics of quantum gases, musical acoustics and the foundations of quantum mechanics.
Author: T. Okoshi
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9789027726773
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 302
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Book Description
Author: Sébastien Forget
Publisher: Springer
ISBN: 3642367054
Category : Science
Languages : en
Pages : 179
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Book Description
Organic lasers are broadly tunable coherent sources, potentially compact, convenient and manufactured at low-costs. Appeared in the mid 60’s as solid-state alternatives for liquid dye lasers, they recently gained a new dimension after the demonstration of organic semiconductor lasers in the 90's. More recently, new perspectives appeared at the nanoscale, with organic polariton and surface plasmon lasers. After a brief reminder to laser physics, a first chapter exposes what makes organic solid-state organic lasers specific. The laser architectures used in organic lasers are then reviewed, with a state-of-the-art review of the performances of devices with regard to output power, threshold, lifetime, beam quality etc. A survey of the recent trends in the field is given, highlighting the latest developments with a special focus on the challenges remaining for achieving direct electrical pumping of organic semiconductor lasers. A last chapter covers the applications of organic solid-state lasers.
Author: Enrico Rubiola
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 9780521153287
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 0
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Book Description
Presenting a comprehensive account of oscillator phase noise and frequency stability, this practical text is both mathematically rigorous and accessible. An in-depth treatment of the noise mechanism is given, describing the oscillator as a physical system, and showing that simple general laws govern the stability of a large variety of oscillators differing in technology and frequency range. Inevitably, special attention is given to amplifiers, resonators, delay lines, feedback, and flicker (1/f) noise. The reverse engineering of oscillators based on phase-noise spectra is also covered, and end-of-chapter exercises are given. Uniquely, numerous practical examples are presented, including case studies taken from laboratory prototypes and commercial oscillators, which allow the oscillator internal design to be understood by analyzing its phase-noise spectrum. Based on tutorials given by the author at the Jet Propulsion Laboratory, international IEEE meetings, and in industry, this is a useful reference for academic researchers, industry practitioners, and graduate students in RF engineering and communications engineering.
Author: Yuli V. Nazarov
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 1139478176
Category : Science
Languages : en
Pages : 1
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Book Description
Quantum transport is a diverse field, sometimes combining seemingly contradicting concepts - quantum and classical, conduction and insulating - within a single nanodevice. Quantum transport is an essential and challenging part of nanoscience, and understanding its concepts and methods is vital to the successful fabrication of devices at the nanoscale. This textbook is a comprehensive introduction to the rapidly developing field of quantum transport. The authors present the comprehensive theoretical background, and explore the groundbreaking experiments that laid the foundations of the field. Ideal for graduate students, each section contains control questions and exercises to check readers' understanding of the topics covered. Its broad scope and in-depth analysis of selected topics will appeal to researchers and professionals working in nanoscience.
