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

38 Chapitre 2. L’expérience FO2
rubidium, il a été possible d’envisager l’asservissement du laser “repompeur”
sur le “maître” par battement optique, à près de 9,2 GHz donc.
Perspectives
tel-00319950, version 1 - 9 Sep 2008
Les lasers du banc césium, bien qu’ils soient pour la plupart fondés sur
une cavité externe à réseau, ont prouvé une certaine stabilité et une grande
robustesse, du point de vue de la longévité des diodes à semi-conducteur et
de leur résistance face aux coupures électriques. Ainsi leur remplacement par
des lasers à étalon solide (ou à filtre interférentiel sur le modèle des nouveaux
lasers du banc rubidium) ne revêt pas un caractère d’urgence pour le moment.
Nous avons remarqué que les problèmes de stabilité du nombre d’atomes
capturés dans la mélasse étaient essentiellement imputables aux fluctuations
de puissance laser au niveau du collimateur de jet (“zig–zag”) et au niveau
du ralentisseur. Le collimateur de jet a d’ailleurs perdu presque totalement
son efficacité au fil du temps, à mesure que les hublots de la cellule se sont
opacifiés... Une réaction chimique (ou photo-chimique ?) entre le césium, la
colle et les traitements anti-reflets des hublots semble en être l’origine. Au
final, la lumière quasiment totalement diffusée par le dépôt blanchâtre formé
sur les hublots n’offrait qu’un gain de l’ordre de 30% sur le nombre d’atomes
capturés, alors que les fluctuations de puissance liées aux problèmes d’alignements
du dispositif dégradaient considérablement la stabilité du chargement
de la mélasse. Nous avons donc choisi de débrancher ce système courant 2006.
Aujourd’hui, la principale faiblesse, en terme de stabilité, de la fontaine
césium est le banc laser dédié au ralentissement du jet atomique par chirp cooling.
Ses lasers ont mal vieilli et présentent un comportement instable. Il est
prévu à court terme de remplacer ce dispositif ainsi que le collimateur de jet
par un piège magnéto-optique 2D (“2D-MOT”) identique à celui réalisé pour
la partie rubidium (cf. partie 2.3). Dans un premier temps, le banc césium
principal n’aurait pas à être grandement modifié : la diode laser esclave (4
de Fig. 2.3) qui servait à alimenter le collimateur de jet pourrait par exemple
être ré-employée comme source laser pour le nouveau piège.
2.2.2 Le nouveau banc rubidium
Le nouveau banc laser rubidium emploie des diodes lasers d’un nouveau
type, conçues au laboratoire et mises en place sur différentes expériences
d’atomes froids du SYRTE. Son architecture a été également entièrement
repensée, tant du point de vue de la génération de puissance, que du point
de vue des asservissements, et favorise désormais les battements optiques.