ETUDE DU REFROIDISSEMENT ET DU PIEGEAGE D'ATOMES DE CESIUM DANS DES STRUCTURES LUMINEUSES A FAIBLE TAUX DE DIFFUSION

ETUDE DU REFROIDISSEMENT ET DU PIEGEAGE D'ATOMES DE CESIUM DANS DES STRUCTURES LUMINEUSES A FAIBLE TAUX DE DIFFUSION PDF Author: DENIS.. BOIRON
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Languages : fr
Pages : 214

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L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DU REFROIDISSEMENT ET DU PIEGEAGE D'ATOMES DE CESIUM DANS DES STRUCTURES LUMINEUSES A FAIBLE TAUX DE DIFFUSION. NOUS AVONS MIS AU POINT UNE MELASSE OPTIQUE DITE GRISE DANS LAQUELLE LE REFROIDISSEMENT EST REALISE SUR UNE TRANSITION DE TYPE J#F J#E = J#F 1 A L'AIDE DE FAISCEAUX LUMINEUX DESACCORDES SUR LE BLEU DE LA TRANSITION ATOMIQUE (FREQUENCE DU LASER SUPERIEURE A LA FREQUENCE DE LA TRANSITION ATOMIQUE). LES ATOMES ETANT POMPES DANS DES ETATS FAIBLEMENT COUPLES A LA LUMIERE, LE TAUX DE DIFFUSION DE PHOTONS EST REDUIT ET LA TEMPERATURE MINIMALE TROIS FOIS PLUS FAIBLE QUE DANS UNE MELASSE TRADITIONNELLE. LE CONFINEMENT DES ATOMES REFROIDIS DANS UNE MELASSE GRISE EST ASSURE PAR UN PIEGE DIPOLAIRE TRES DESACCORDE CREE PAR UN LASER YAG : ND#3#+. DANS UNE PREMIERE ETAPE LES ATOMES SONT PIEGES DANS UN FAISCEAU UNIQUE. LE NUAGE ATOMIQUE A ALORS UNE STRUCTURE CYLINDRIQUE AVEC UN FORT CONFINEMENT TRANSVERSE (TAILLE DE L'ORDRE DE SIX MICRONS). DANS CETTE SITUATION NOUS AVONS MESURE UNE DENSITE ATOMIQUE DE 2 10#1#2AT/CM#3 ET L'EPAISSEUR OPTIQUE LE LONG DU FAISCEAU PIEGEANT EST ESTIMEE A 500. NOUS AVONS MONTRE QUE DANS CETTE GEOMETRIE ANISOTROPE LE CHAUFFAGE PAR DIFFUSION MULTIPLE DE PHOTONS EST FORTEMENT DIMINUE. DANS UN DEUXIEME TEMPS, NOUS AVONS CREE UN RESEAU OPTIQUE TRES DESACCORDE DE PAS 29 MICRONS EN FAISANT L'IMAGE D'UN RESEAU MATERIEL SUR LES ATOMES PAR LE FAISCEAU YAG. UNE IMAGE PAR ABSORPTION A PERMIS UNE OBSERVATION DIRECTE DE LA LOCALISATION DES ATOMES DANS CETTE STRUCTURE PERIODIQUE (TAILLE DU NUAGE ATOMIQUE PAR SITE DE 3 M). LE RESEAU ATOMIQUE EST NON LACUNAIRE. PAR EFFET TALBOT CE CONFINEMENT EST TRIDIMENSIONNEL ET CONDUIT A DES DENSITES ATOMIQUES DE L'ORDRE DE 10#1#3 AT / CM#3 ET DES DENSITES DANS L'ESPACE DES PHASES DE 10##3. LE FORT CONFINEMENT ET LES DENSITES ATOMIQUES IMPORTANTES QUE NOUS AVONS OBTENUS OUVRENT DE NOMBREUSES PERSPECTIVES.

ETUDE DU REFROIDISSEMENT ET DU PIEGEAGE D'ATOMES DE CESIUM DANS DES STRUCTURES LUMINEUSES A FAIBLE TAUX DE DIFFUSION

ETUDE DU REFROIDISSEMENT ET DU PIEGEAGE D'ATOMES DE CESIUM DANS DES STRUCTURES LUMINEUSES A FAIBLE TAUX DE DIFFUSION PDF Author: DENIS.. BOIRON
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L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DU REFROIDISSEMENT ET DU PIEGEAGE D'ATOMES DE CESIUM DANS DES STRUCTURES LUMINEUSES A FAIBLE TAUX DE DIFFUSION. NOUS AVONS MIS AU POINT UNE MELASSE OPTIQUE DITE GRISE DANS LAQUELLE LE REFROIDISSEMENT EST REALISE SUR UNE TRANSITION DE TYPE J#F J#E = J#F 1 A L'AIDE DE FAISCEAUX LUMINEUX DESACCORDES SUR LE BLEU DE LA TRANSITION ATOMIQUE (FREQUENCE DU LASER SUPERIEURE A LA FREQUENCE DE LA TRANSITION ATOMIQUE). LES ATOMES ETANT POMPES DANS DES ETATS FAIBLEMENT COUPLES A LA LUMIERE, LE TAUX DE DIFFUSION DE PHOTONS EST REDUIT ET LA TEMPERATURE MINIMALE TROIS FOIS PLUS FAIBLE QUE DANS UNE MELASSE TRADITIONNELLE. LE CONFINEMENT DES ATOMES REFROIDIS DANS UNE MELASSE GRISE EST ASSURE PAR UN PIEGE DIPOLAIRE TRES DESACCORDE CREE PAR UN LASER YAG : ND#3#+. DANS UNE PREMIERE ETAPE LES ATOMES SONT PIEGES DANS UN FAISCEAU UNIQUE. LE NUAGE ATOMIQUE A ALORS UNE STRUCTURE CYLINDRIQUE AVEC UN FORT CONFINEMENT TRANSVERSE (TAILLE DE L'ORDRE DE SIX MICRONS). DANS CETTE SITUATION NOUS AVONS MESURE UNE DENSITE ATOMIQUE DE 2 10#1#2AT/CM#3 ET L'EPAISSEUR OPTIQUE LE LONG DU FAISCEAU PIEGEANT EST ESTIMEE A 500. NOUS AVONS MONTRE QUE DANS CETTE GEOMETRIE ANISOTROPE LE CHAUFFAGE PAR DIFFUSION MULTIPLE DE PHOTONS EST FORTEMENT DIMINUE. DANS UN DEUXIEME TEMPS, NOUS AVONS CREE UN RESEAU OPTIQUE TRES DESACCORDE DE PAS 29 MICRONS EN FAISANT L'IMAGE D'UN RESEAU MATERIEL SUR LES ATOMES PAR LE FAISCEAU YAG. UNE IMAGE PAR ABSORPTION A PERMIS UNE OBSERVATION DIRECTE DE LA LOCALISATION DES ATOMES DANS CETTE STRUCTURE PERIODIQUE (TAILLE DU NUAGE ATOMIQUE PAR SITE DE 3 M). LE RESEAU ATOMIQUE EST NON LACUNAIRE. PAR EFFET TALBOT CE CONFINEMENT EST TRIDIMENSIONNEL ET CONDUIT A DES DENSITES ATOMIQUES DE L'ORDRE DE 10#1#3 AT / CM#3 ET DES DENSITES DANS L'ESPACE DES PHASES DE 10##3. LE FORT CONFINEMENT ET LES DENSITES ATOMIQUES IMPORTANTES QUE NOUS AVONS OBTENUS OUVRENT DE NOMBREUSES PERSPECTIVES.

Stratégies pour le chargement d’un piège dipolaire d’atomes froids de césium et le refroidissement évaporatif

Stratégies pour le chargement d’un piège dipolaire d’atomes froids de césium et le refroidissement évaporatif PDF Author: Guillaume Stern
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Languages : fr
Pages : 137

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Book Description
L’atome de césium n’a pu être condensé qu’en 2002. Il fallut recourir à un piège dipolaire pour pouvoir piéger les atomes dans leur état fondamental, dans lequel les processus de collisions à deux corps sont supprimés. Notre stratégie, pour parvenir à amener des atomes de césium au seuil de dégénérescence quantique, consistait à charger un piège dipolaire très confinant à partir d’un piège magnétique. Après coupure de ce dernier, le piège dipolaire obtenu, « chaud » mais dense, permettrait un refroidissement évaporatif rapide tout en limitant les recombinaisons à trois corps. Des simulations des processus de chargement et d’évaporation prenant en compte différents phénomènes ont été développées. Elles font apparaître différents schémas pouvant mener à la condensation en un temps de l’ordre de la seconde avec quelques dizaines de milliers d’atomes. Le dispositif expérimental existant précédemment a donc été adapté à cette nouvelle stratégie. Les principales modifications ont été l’amélioration du système de vide et de la méthode de transfert par faisceau pousseur, et la mise en place d’un piège dipolaire simple ou croisé. Les performances du chargement d’un piège simple par piège magnétique ont été comparées à celles obtenues à partir d’un chargement par mélasse. Elles s’avèrent meilleures et le modèle développé permet une description correcte des résultats obtenus. Dans le cas d’un piège dipolaire croisé, les résultats sont en revanche en deçà de nos prévisions. Un chargement par MOT comprimé donne des résultats similaires, et c’est à partir d’un chargement par mélasse que les conditions les plus favorables sont atteintes.

Refroidissement et piégeage d'atomes de césium

Refroidissement et piégeage d'atomes de césium PDF Author: Papa M'bor Nicolas Sagna
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Category :
Languages : fr
Pages : 218

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REFROIDISSEMENT PAR BANDES LATERALES D'ATOMES DE CESIUM ET QUELQUES APPLICATIONS

REFROIDISSEMENT PAR BANDES LATERALES D'ATOMES DE CESIUM ET QUELQUES APPLICATIONS PDF Author: Isabelle Bouchoule
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Languages : fr
Pages : 198

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LES EXPERIENCES PRESENTEES DANS CE MEMOIRE ONT ETE EFFECTUEES SUR DES ATOMES DE CESIUM PIEGES DANS UN RESEAU LUMINEUX NON DISSIPATIF PRODUIT PAR DEUX FAISCEAUX D'UN LASER ND : YAG. VERTICALEMENT, LES ATOMES SONT CONFINES DANS DES MICRO-PUITS INDEPENDANTS AU FOND DE CHAQUE MAXIMUM D'INTENSITE ET LE CONFINEMENT HORIZONTAL EST ASSURE PAR LA FORME GAUSSIENNE DES FAISCEAUX. LE FORT CONFINEMENT VERTICAL NOUS A PERMIS, EN METTANT AU POINT UN REFROIDISSEMENT OPTIQUE PAR BANDES LATERALES, D'ACCUMULER ENVIRON 95% DES ATOMES DANS L'ETAT FONDAMENTAL DU MOUVEMENT DANS LA DIRECTION VERTICALE. A PARTIR DE CET ETAT QUANTIQUE PRATIQUEMENT PUR, NOUS AVONS PRODUIT D'AUTRES ETATS QUANTIQUES ET, GRACE A UNE TECHNIQUE D'IMAGERIE EN ABSORPTION, NOUS AVONS VISUALISE DIRECTEMENT LEUR DISTRIBUTION EN VITESSE. TOUT D'ABORD, NOUS AVONS REALISE LE PREMIER ETAT EXCITE DU MOUVEMENT DES ATOMES DONT LA DISTRIBUTION EN VITESSE S'ANNULE EN V = 0. NOUS AVONS ENSUITE REALISE DES ETATS NON STATIONNAIRES DU MOUVEMENT ET VISUALISE L'EVOLUTION TEMPORELLE DE LEUR DISTRIBUTION EN VITESSE. AINSI, L'EVOLUTION D'UNE SUPERPOSITION DES DEUX PREMIERS NIVEAUX VIBRATIONNELS ET CELLE D'ETATS COMPRIMES ONT ETE ENREGISTREES. LES ETATS COMPRIMES SONT, COMME L'ETAT FONDAMENTAL, DES ETATS D'INCERTITUDE MINIMUM (PZ = /2) MAIS LEUR DISTRIBUTION EN IMPULSION EST PLUS FINE QUE CELLE DE L'ETAT FONDAMENTAL. UNE REDUCTION D'UN FACTEUR 4 A ETE OBTENUE. EN APPLIQUANT LE REFROIDISSEMENT DU MOUVEMENT VERTICAL PENDANT UN TEMPS LONG, GRACE AU TRANSFERT D'ENERGIE DU MOUVEMENT HORIZONTAL AU MOUVEMENT VERTICAL ASSURE PAR LES COLLISIONS, NOUS AVONS REFROIDI LE MOUVEMENT DANS LES TROIS DIRECTIONS. NOUS AVONS AINSI OBTENU UNE TEMPERATURE T 3K POUR LAQUELLE 80% DES ATOMES SONT DANS L'ETAT FONDAMENTAL DU MOUVEMENT VERTICAL. ENFIN, UNE ETUDE DE TEMPS DE THERMALISATION MONTRE QUE LA RESONNANCE DE DIFFUSION A ENERGIE NULLE DU CESIUM N'EST PAS AFFECTEE PAR LE FORT CONFINEMENT VERTICAL.

Refroidissement d'atomes de césium

Refroidissement d'atomes de césium PDF Author: Papa M'bor Nicolas Sagna
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Languages : fr
Pages : 218

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