Fontaine atomique double de césium et de rubidium avec une ...

36 Chapitre 2. L’expérience FO2
tel-00319950, version 1 - 9 Sep 2008
servissement qui diffèrent, ceci dans un souci de plus grande fiabilité dans
le temps et d’une diminution du bruit de détection des atomes. La cavité
externe de ce laser repose non pas sur un réseau de diffraction mais sur un
étalon mince à lame d’air. Ses principe et caractéristiques sont détaillés dans
[6]. Ce montage est en quelque sorte « l’ancêtre » des cavités externes à étalon
solide qui ont été développées par la suite au laboratoire et généralisées sur
nos expériences d’atomes froids. Ceux-ci seront décrits plus en détail dans
la partie 2.2.2 consacrée au nouveau banc rubidium. Le principal intérêt de
l’étalon est qu’il offre une sensibilité angulaire bien moindre que celle du
réseau équivalent, ce qui permet d’avoir une plus grande stabilité du réglage
sur les longues durées. L’inconvénient de la configuration “étalon à lame
d’air” est une trop grande sensibilité aux fluctuations d’indice de l’air, qui
dérègle le laser selon les conditions climatiques. Ceci sera corrigé par l’utilisation
d’un étalon solide.
Fig. 2.4 – Schéma laser de la détection du banc césium. Principe de l’asservissement en
fréquence du laser par absorption saturée et principe de l’asservissement de la puissance
en sortie de fibre par contre-réaction sur un modulateur acousto-optique.
La figure 2.4 représente le principe de l’asservissement du laser de détection.
Une partie du faisceau issu du laser 1 passe à travers un modulateur électrooptique
(EOM) et une cellule d’absorption saturée (2). Le modulateur électrooptique
imprime une modulation de phase sur les atomes. Ce signal est alors
détecté par homodynage (3) pour corriger la fréquence de la diode laser 4 .
Par cette méthode, on évite ainsi de moduler la fréquence du faisceau utile.
Le battement entre deux systèmes similaires a permis d’évaluer la largeur de
raie d’un tel laser : ∼ 7, 7 kHz [6].
La figure 2.4 montre aussi le système d’asservissement de la puissance
du laser de détection au niveau des collimateurs de mise en forme sur la
4 Ici la contre-réaction s’effectue uniquement sur le courant de la diode.