17 novembre 2017
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 d’ondes gravitationnelles dans l’espace, ou à la mesure du champ gravitationnel terrestre …
Pour faciliter ce type d’applications, nous avons fait le choix d’utiliser, principalement, des composants photoniques développés pour les télécommunications optiques au voisinage de 1.5 µm. Ces composants, nombreux, fibrés et très efficaces sont les plus pertinents pour faciliter les objectifs de nos projets. Pour stabiliser en fréquence ces sources laser Telecom, nous avons démontré au laboratoire SYRTE la capacité à tripler de manière très efficace leur fréquence et ainsi les relier à la bande d’absorption très forte de l’iode moléculaire dans le domaine vert du spectre électromagnétique, où de nombreuses transitions hyperfines possèdent des facteurs de qualité Q > 109.
Le processus de triplage de fréquence, qui s’appuie sur l’utilisation de cristaux non linéaires de Niobate de Lithium, a abouti une efficacité de conversion P3w/Pw > 36 %, jamais démontré auparavant pour un laser émettant en mode continu. La consommation électrique requise pour réaliser ce processus est < 20 W. Par suite, une stabilité de fréquence de la source laser Telecom sur l’iode, a été démontrée dans la gamme de 10-15. Ce résultat a été obtenu avec un dispositif laser triplé en fréquence totalement fibré, associé à un banc de spectroscopie de l’iode opérant en espace libre.
Un nouveau développement en cours au laboratoire, vise à mettre en place un dispositif totalement fibré, comprenant le processus de triplage de fréquence et le mode d’interrogation de la vapeur atomique, dont le volume total n’excèdera pas 10 litres.
Contact
Ouali Acef
- Courriel : ouali.acef (at) obspm.fr
- Tél. : +33 (0) 1 40 51 20 50
Documents joints
- proposition_m2.docx (Word – 40.6 ko)