École Doctorale de Physique en Île-de-France (ED 564)

École Doctorale de Physique en Île-de-France (ED 564)
PROPOSITION DE SUJET DE THESE
Nom Laboratoire :Systèmes de Référence Temps-Espace
Code d'identification CNRS : UMR 8630
Nom du ou des responsables du stage ou thèse : Carlos Garrido Alzar
e-mail : [email protected]
téléphone : 01 40 51 20 51
page web: http://syrte.obspm.fr/tfc/capteurs_inertiels/
Lieu du stage: Observatoire de Paris
Caractérisation et optimisation d’un gyromètre à atomes froids guidés sur puce
Ce travail de thèse s'inscrit dans le projet de réalisation d'un gyromètre à atomes froids sur
puce. Nous aborderons la problématique liée à l'utilisation des interféromètres atomiques
compacts dans la navigation inertielle. Le dispositif est basé sur guide en géométrie de tore
généré avec un microcircuit (ou puce) à atomes. La microfabrication de cette puce est
finalisée et nous commencerons à étudier le guidage atomique au courant de la présente
année.
Le sujet dont cette offre de thèse fait l’objet, et qui concerne en premier lieu l'optimisation
et la caractérisation complète du capteur du point de vue métrologique, avec :
- l'étude de la sensibilité et des limites de bruit, ainsi que l'optimisation de la sensibilité via
l'ingénierie des impulsions séparatrices appliquées aux atomes;
- l'implémentation du procédé de mesure non destructif sur la puce;
- étude de la réduction des temps morts.
Dans la phase de caractérisation du capteur nous allons commencer par identifier les
sources d’instabilité du facteur d’échelle du gyromètre sur puce. Ce facteur étant déterminé
par la vitesse de lancement des atomes dans le guide après l’impulsion séparatrice, nous
devrons donc étudier l’efficacité de cette impulsion et envisager différents protocoles pour
optimiser cette première manipulation des degrés de liberté externe des atomes dans le
guide. Ensuite, nous optimiserons la température finale des atomes chargés dans le guide
toroïdal afin de maximiser le contraste de franges d’interférence atomique et de ce fait, le
rapport signal sur bruit du capteur. En ce qui concerne les mesures non destructives, nous
étudierons la méthode basée sur la rotation de Faraday opérée sur la polarisation d’un
faisceau sonde interagissant de manière non dispersive avec les atomes. Même si cette
méthode a déjà été utilisée avec succès par le passé, d’autres voies seront à l’étude lors de ce
travail de thèse.
Ce sujet de thèse couple donc une partie expérimentale axée sur la métrologie via la
caractérisation et l’optimisation du capteur réalisé par l’équipe et une partie plus modulable
à caractère autant expérimental que théorique laissant la place tant à de la physique
innovante qu’à la réalisation d’un capteur particulièrement performant en vue de son
application pratique à la navigation inertielle.
Indiquez le ou les parcours (ex DEA) qui vous semblent les plus adaptés au sujet :
Physique de la matière condensée : OUI
Physique des Liquides
NON
Physique Quantique:
OUI
Physique Théorique
OUI