Au LNE-SYRTE nous développons une horloge pratiquement unique au monde. Elle est basée sur un échantillon d’atomes de mercure à la température de 20 microkelvin sur lequel nous stabilisons un laser ultraviolet : nous obtenons des incertitudes autour de 5 x 10^-17, soit six milliardièmes de seconde par siècle.

Le LNE-SYRTE développe deux horloges à réseau optique utilisant des atomes de strontium. Leur fonctionnement repose sur l’interrogation, par un laser « ultra-stable » d’environ 104 atomes ultra-froids confinés dans un réseau formé par un puissant laser de piégeage. Les horloges Sr, qui combinent à la fois une excellente stabilité de fréquence et un très bon contrôle des effets systématiques, sont un candidat prometteur pour un nouvelle définition de la seconde du Système international d’unités. Les horloges (...)

Le projet ANR CaOC (Des cavités pour des horloges optiques) vise à allier des sources laser ultra-stable avec des méthodes de détection non destructive en cavité pour améliorer la stabilité des horloges optiques.

Au LNE-SYRTE nous développons une horloge pratiquement unique au monde. Elle est basée sur un échantillon d’atomes de mercure à la température de 20 microkelvin sur lequel nous stabilisons un laser ultraviolet : nous obtenons des incertitudes autour de 5 x 10^-17, soit six milliardièmes de seconde par siècle.

Les horloges optiques développées au laboratoire visent à produisent des étalons de fréquences qui consistent en des lasers ultra-stables référencés sur des transitions atomiques hyper-étroites. Les fréquences d’oscillation de ces étalons de fréquences sont typiquement de plusieurs centaines de Tera-Herz (fréquences optiques allant du proche infra-rouge à l’ultra-violet). A de telles fréquences, il est bien entendu impossible d’utiliser directement le signal oscillant pour un système de mesure de temps car (...)

Les lasers ultra-stables constituent une composante très importante des horloges optiques. Ils sont en effet utilisés pour sonder les transitions atomiques ultra-étroites dites « horloges » et constituent donc l’oscillateur local de ces dispositifs. A l’heure actuelle, les lasers ultra-stables sont réalisés par asservissement sur les cavités Fabry-Pérot de très haute finesse (typiquement de l’ordre de 106) maintenues sous vide dans des environnements extrêmement isolés des vibrations et fluctuations (...)

Pour la comparaison d’étalons de fréquence et pour des application liées à la métrologie temps-fréquence, nous développons en collaboration avec le Laboratoire de Physique des Lasers une nouvelle technique de transfert temps-fréquence par fibre optique. Le point de départ est un laser ultra-stable à la longueur d’onde Telecom référencé aux horloges optiques et micro-onde du SYRTE à l’aide d’un peigne de fréquence. Le signal métrologique transporté par la fibre est la phase du laser. Une partie de la lumière (...)

Le Laboratoire SYRTE développe depuis plusieurs années, des dispositifs lasers infrarouges stabilisés en fréquence sur une vapeur atomique, dans des configurations compactes et fibrées afin de faciliter leur utilisation hors laboratoires. La stabilité de fréquence de ces dispositifs est de l’ordre de quelques 10-14 à court terme et dans la gamme de 10-15 sur le moyen/long terme. Ce niveau de performances est typiquement celui requis pour certaines missions spatiales dédiées notamment à la détection (...)

Dans le cadre des futurs projets spatiaux en physique fondamentale (SAGAS, STE-QUEST, OSS...) un lien laser cohérent pour la comparaison des horloges, la navigation, et la transmission des données sera incontournable. Un tel lien est DOLL (Deep Space Optical Laser Link).
Par ailleurs, en environnement terrestre un lien optique cohérent entre un satellite et une station sol (projet Mini-DOLL) a des applications pour la comparaison d’horloges, la détermination des orbites des satellites (mesures (...)