Conception et élaboration de micro-capsules photoniques pour les références de fréquences et la photonique atomique

Discipline

Electronique des hautes fréquences, photonique et systèmes

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Référence de fréquence, Fibre creuse, Spectroscopie sub-Doppler, Modes d’ordres supérieurs, Atomes confinés

Mots-clés

Photonique,

Fibres monomodes,

Spectroscopie d'absorption

Ces travaux portent sur la fabrication et l’optimisation de microcellules photoniques (PMC) à la fois dans le cadre des vapeurs moléculaire comme l’acétylène mais aussi alcaline comme le rubidium. La chaîne de fabrication complète de fabrication y est présentée en partant du design de la fibre creuse où nous avons choisi d’utiliser une fibre hybride tubulaire/Kagomé pour son large coeur, ses faibles pertes et son contenu monomode. Après avoir fabriqué cette fibre, nous présentons un procédé de remplissage et de fermeture avec le gaz souhaité ne souffrant d’aucune source de contamination. Cela nous a permis la fabrication d’une PMC à base d’acétylène présentant de faibles pertes à l’injection et un nouvel état de l’art en terme de pic par spectroscopie d’absorption saturée avec 19MHz de largeur et 30% de contraste. Nous poussons ensuite l’étude de la spectroscopie sub-Doppler en fonction du mode utilisé grâce à la fabrication d’une fibre guidant préférentiellement un mode d’ordre supérieur qui a pour conséquence l’obtention d’un contraste plus élevé et un décalage en fréquence du pic de transparence. Le deuxième axe de cette thèse tente d’appliquer aux vapeurs alcalines les procédés précédents et d’autre pour aller vers la première PMC totalement fibrée à vapeur de rubidium. Parmi ces pistes, on note l’utilisation de revêtements intra-fibre qui permettent de limiter l’adsorption du rubidium et sa réactivité ou encore améliorant ses propriété anti-relaxantes. La caractérisation de ces dépôts sur les parois du coeur de fibres creuses a été réalisée intra-fibre par une mesure de la relaxation de polarisation.