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DYNAMIQUE DES ATOMES DANS UN RESEAU OPTIQUE DISSIPATIF : MODES DE PROPAGATION, RESONANCE STOCHASTIQUE, DIFFUSION DIRIGEE
Schiavoni M.
Thèses. Ecole Polytechnique X (07/07/2003), Renzoni Ferruccio (Dir.)
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Michele Schiavoni1
1:  LKB (Jussieu) - Laboratoire Kastler Brossel
http://www.lkb.ens.fr
CNRS : UMR8552 – Université Pierre et Marie Curie (UPMC) - Paris VI – École normale supérieure [ENS] - Paris
Case 74 - Tour 12, 4 place Jussieu, F-75252 Paris CEDEX 05
France
DYNAMIQUE DES ATOMES DANS UN RESEAU OPTIQUE DISSIPATIF : MODES DE PROPAGATION, RESONANCE STOCHASTIQUE, DIFFUSION DIRIGEE
2003-07-07
Le travail présenté dans cette thèse a pour objet l'étude expérimentale de la dynamique atomique dans un réseau optique dissipatif. Nous avons utilisé les techniques de spectroscopie pompe-sonde et d'imagerie du nuage atomique. Nous avons pu obtenir avec ces méthodes des informations sur la température, sur le mouvement des atomes piégés dans les puits de potentiel optique et sur les processus de transport.

Nous reportons l'observation directe des modes de propagation Brillouin par imagerie et nous étudions le lien avec la résonance optique que l'on observe dans les spectres pompe-sonde. Nous montrons l'existence de modes noirs, pour lesquels un mode de propagation est excité sans qu'il soit détectable par spectroscopie.

Nous utilisons les réseaux optiques comme système modèle pour la physique statistique. Nous montrons l'existence d'une résonance stochastique pour l'excitation du mode de propagation Brillouin.

Enfin, nous reportons l'observation d'une diffusion dirigée d'atomes dans un potentiel périodique symétrique, obtenue grâce à la brisure de la symétrie temporelle du système.
The work presented in this thesis is devoted to the experimental study of the atomic dynamics in a dissipative optical lattice. We used pump-probe spectroscopy and atomic imagery techniques. We obtained information about the temperature of the atoms, their dynamics when they are trapped in the potential wells and the transport phenomena.

We report the direct observation of Brillouin propagation modes by imagery and we relate them to the optical resonances observed in pump-probe spectra. We demonstrate the existence of dark modes, for which a propagation mode is excited which cannot be detected by spectroscopy.

We use optical lattices as a model system for statistical physics. We demonstrate the occurrence of stochastic resonance for the excitation of the Brillouin propagation mode.

In the last part of the thesis, we report the observation of directed diffusion in a symmetric periodic potentiel. This is due to a temporal symmetry breaking of the system.
Physics/Physics/Atomic Physics

Ecole Polytechnique X
Ecole doctorale de l'Ecole Polytechnique (EDX) - ED 447
Lasers et matière
LKB
French

Renzoni Ferruccio

Refroidissement laser – Effet Sisyphe – Réseaux optiques – Diffusion spatiale – Spectroscopie pompe-sonde – Modes de propagation Brillouin – Modes noirs – Dynamique non-linéaire – Effets induits par le bruit – Résonance stochastique – Moteurs browniens – Brisure de symétrie – Diffusion dirigée