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Thèse

Lasers à semiconducteurs pompés optiquement : Conception et Caractérisation d'une source monomode pour la manipulation des atomes de Césium

Benjamin Cocquelin 1
1 Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique / Elsa
LCFIO - Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'Optique
Résumé : Les solutions laser actuellement mises en œuvre pour la manipulation des atomes de Césium dans les horloges atomiques et les capteurs inertiels embarqués souffrent de limitations intrinsèques en termes de puissance, de largeur de raie ou de compacité qui justifient l'étude de nouveaux concepts. Nous nous sommes intéressés aux lasers à semiconducteurs pompés optiquement, qui combinent les avantages des lasers solides traditionnels et ceux des lasers à semiconducteurs, ce qui leur permet d'émettre de fortes puissances dans un faisceau monomode. Dans ce manuscrit, nous étudions la conception d'une telle source dont l'émission est monomode transverse et longitudinale, en prenant en compte les contraintes d'efficacité et de compacité imposées par l'environnement spatial. Nous portons un soin tout particulier à décrire la structure semiconductrice et sa caractérisation expérimentale. Nous détaillons ensuite la mise en œuvre expérimentale et la caractérisation d'un prototype, accordable sur la raie D2 de l'atome de Césium. La stabilisation de la fréquence du laser est réalisée grâce à un asservissement sur une transition atomique dans un montage d'absorption saturée. Les propriétés spectrales de la source sont étudiées, en particulier, sa largeur de raie du laser et son spectre de bruit de fréquence. Enfin, nous mettons en évidence les contraintes thermiques qui apparaissent lors de la montée en puissance et nous cherchons à atteindre les limites des composants étudiés. Finalement, nous proposons diverses voies de recherche pour la poursuite de ces travaux.
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Contributeur : Benjamin Cocquelin <>
Soumis le : vendredi 24 avril 2009 - 17:43:23
Dernière modification le : jeudi 11 janvier 2018 - 06:26:15
Document(s) archivé(s) le : jeudi 10 juin 2010 - 18:47:27

Identifiants

  • HAL Id : tel-00378596, version 1

Citation

Benjamin Cocquelin. Lasers à semiconducteurs pompés optiquement : Conception et Caractérisation d'une source monomode pour la manipulation des atomes de Césium. Physique Atomique [physics.atom-ph]. Université Paris Sud - Paris XI, 2009. Français. ⟨tel-00378596⟩

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