Résumé de la thèse

Cette thèse a pour objet le développement d'un prototype de gravimètre atomique compact reposant sur l'interférométrie atomique avec des transitions Raman stimulées. Il démontre une amélioration importante de la compacité et de la simplicité de chaque élément du dispositif expérimental (tête de senseur, source laser, référence de fréquence micro-onde, système de filtrage des vibrations). Ce travail s'appuie sur l'utilisation d'une pyramide creuse comme miroir de rétroréflexion, ce qui permet de réaliser toutes les fonctions d'un interféromètre atomique (piégeage et refroidissement des atomes, interféromètre, détection) avec un unique faisceau laser. Ainsi, une tête de senseur très compacte est développée, dont les fonctions clés ont toutes été simplifiées. La source laser met en jeu un unique laser émettant à 1 560 nm pour interroger des atomes de rubidium-87. Elle bénéficie de l'utilisation de composants optiques télécoms fibrés, qui ont déjà démontré leur performance et leur robustesse aux conditions environnementales. Tous les éléments du prototype sont assemblés pour permettre la mise en place de l'interféromètre. Ce type de gravimètre compact est très intéressant pour la gravimétrie de terrain. En parallèle, un système de réjection du bruit de vibration a été développé, basé sur l'électronique numérique. La contribution des vibrations sur la phase atomique est pré-compensée avant la fermeture de l'interféromètre, directement sur la phase optique des lasers. Ceci garantit que chaque point de mesure a une sensibilité maximum, malgré un bruit de d'accélération important. Ainsi, pour un gravimètre posé au sol en environnement urbain, ce travail de thèse a démontré une sensibilité à l’accélération de l’ordre de à 1 s, qui atteint après 300 s d’intégration. Ce dispositif a finalement conduit à l’hybridation complète du gravimètre atomique avec un accéléromètre classique, conduisant à un accéléromètre exact très large bande [DC, 430 Hz]. Ce résultat est très prometteur, notamment pour la navigation inertielle.

Texte intégral

Consultez l'intégralité de la thèse

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01068005/document