VERS UNE MEMOIRE QUANTIQUE AVEC DES IONS PIEGES

tel-00430795, version 1 - 9 Nov 2009
4.7. REFROIDISSEMENT 103
4.7.2 Diode laser bleue
Présentation La transition de refroidissement S-P du Sr + est adressée par une diode
laser à cavité étendue DL100 fabriquée par Toptica Photonics 12 . La puissance délivrée peut
atteindre 15 mW et la longueur d’onde est accordable sur une bande de 4 nm environ centrée
sur 421 nm. La largeur spectrale du faisceau émis par la diode seule atteint 100 MHz, mais
grâce au fonctionnement en cavité étendue on peut la réduire à 1 MHz. Pour cela, la sortie
de la diode laser est envoyée sur un réseau optique en réflexion. Son inclinaison est réglée
en configuration Littrow pour renvoyer l’ordre -1, ordre le plus lumineux, vers le milieu
amplificateur de la diode. Une oscillation laser est produite dans la cavité composée du
réseau et du miroir de fond de la diode. Sa longueur étant supérieure à la longueur de la
cavité de la diode, son intervalle spectral libre est plus petit, on obtient une largeur spectrale
100 fois plus faible. La structure de la diode en cavité étendue est visible sur la figure 4.23.
Elle est maintenue par des pièces métalliques placées sur un module Peltier, et on contrôle
Fig. 4.23 – Cliché de la diode Toptica utilisé pour adresser la transition de refroidissement
de l’ion Sr +
ainsi la température de fonctionnement. Le courant électrique qui traverse la diode permet de
régler la puissance lumineuse de sortie et la longueur d’onde. Cette dernière dépend également
de la température, de l’angle du réseau et plus finement de la tension qui alimente la cale
piézoélectrique en appui sur le réseau optique. Afin de faire fonctionner la diode en dépit
des aléas climatiques, un circuit de refroidissement à eau vient refroidir la base du dispositif.
Enfin un isolateur optique est placé sur le faisceau de sortie afin d’éviter les retours lumineux
qui peuvent déstabiliser le fonctionnement de la diode.
12 www.toptica.com