Résumé de la thèse
Ce mémoire présente les dernières avancées de l'horloge à réseau optique à atomes de strontium du LNE-SYRTE. Après avoir passé en revue les principes généraux des horloges à réseau optique et le fonctionnement de l'horloge, l'accent est mis sur les améliorations qui ont été apportées à l'expérience depuis 2007. Les éléments les plus importants sont une nouvelle cavité ultra-stable de référence pour le laser d'horloge, le développement d'une technique de détection non-destructive, et la construction d'une deuxième horloge à réseau optique de strontium. La cavité ultra-stable est composée d'un spacer ULE et deux miroirs en silice fondue et a montré un niveau de bruit thermique à 6,5×10–16, ce qui la place parmi les meilleures du monde. La détection non-destructive est réalisée par une mesure de phase d'un faisceau sonde de faible intensité qui traverse les atomes placés dans un bras d'un interféromètre Mach-Zehnder. L'aspect non-destructif permet de recycler les atomes d'un cycle à l'autre et augmente par conséquent le rapport cyclique, ce qui permet d'optimiser la stabilité de l'horloge. Avec ces nouveaux outils la stabilité de fréquence attendue est à 2,2×10–16×τ–1/2 pour une séquence optimisée. Les comparaisons les plus récentes entre les deux horloges à strontium atteignent un niveau de stabilité de 1×10–16 après environ 1 000 s, ce qui a permis de carac-tériser les décalages de fréquence liés au réseau avec une précision sans précédent. Ces mesures assurent un con-trôle des effets liés au réseau au niveau de 1×10–18, même pour des profondeurs de piège aussi grandes que 50·Er.
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