Skip to Main content Skip to Navigation
Theses

Mercury lattice clock : from the Lamb-Dicke spectroscopy to stable clock operation

Résumé : Les deux premiers chapitres de la thèse présentent le principe d’un étalon de fréquence optique et les applications qui en découlent. Les principaux avantages métrologiques de l’horloge à réseau optique de mercure sont mis en avant, et quelques rappels théoriques d’interraction matière-rayonnement appliquée à la métrologie des fréquences sont effectués. Le montage expérimental est décrit de manière générale dans le chapitre 3, en insistant particulièrement sur les différentes sources laser utilisées. Les améliorations apportées au montage durant la thèse, font l’objet du chapitre 4. La première amélioration concerne le laser de refroidissement à 254nm. Mes travaux nous ont permis d’augmenter le temps d’interrogation des atomes, étape nécessaire pour une nouvelle mesure de stabilité de l’horloge et la caractérisation des effets systématiques. Afin d’augmenter ultérieurement la stabilité, une refonte de la cavité optique qui piège les atomes dans le réseau s’est révèlée indispensable. La nouvelle cavité permet de capturer 10 fois plus d’atomes grâce à une profondeur de piégage acrue d’un facteur 3, influant directement sur le rapport signal sur bruit. Enfin, les résultats expérimentaux obtenus sont décrits dans le 5ème et dernier chapitre. La spectroscopie sur fond noir d’un échantillon de mercure polarisé en spin avec une largeur de raie record de 3.3Hz nous a permis de mesurer une stabilité de 1.2x10 -15 à une seconde, soit presque un facteur 5 mieux par rapport à notre précédente mesure. Une caractérisation de plusieurs effets systématiques sur la transitions d’horloge (shift colisionnel, effet zeeman ou encore effet de la lumière de piégage) a été menée au niveau de 10-16.
Document type :
Theses
Complete list of metadatas

Cited literature [66 references]  Display  Hide  Download

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01243987
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Tuesday, December 15, 2015 - 1:42:15 PM
Last modification on : Friday, May 29, 2020 - 4:01:47 PM
Document(s) archivé(s) le : Wednesday, March 16, 2016 - 1:10:14 PM

File

2015PA066276.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01243987, version 1

Citation

Rinat Tyumenev. Mercury lattice clock : from the Lamb-Dicke spectroscopy to stable clock operation. Quantum Physics [quant-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2015. English. ⟨NNT : 2015PA066276⟩. ⟨tel-01243987⟩

Share

Metrics

Record views

553

Files downloads

461