Résumé de la thèse
Cette thèse présente les avancées de la chaîne de fréquence opérationnelle du SYRTE, ensemble de différents oscillateurs ultrastables et peignes de fréquence. Le travail de recherche porte sur l’analyse du bruit des éléments critiques, afin de déterminer les limites de stabilité et d’exactitude de cette architecture métrologique. Les performances sont mesurées par comparaisons simultanées de paires d’oscillateurs avec 3 chaînes entièrement indépendantes. Les résolutions relatives obtenues, en deçà de 1×10–16 dans le domaine micro-onde et de 1×10–18 dans le domaine optique, démontrent que ces moyens de mesures ne sont pas limitants, même avec les horloges à l’état de l’art. Un élément clé des horloges optiques est la lumière sondant la transition métrologique. Si les meilleurs lasers ultrastables sont conçus dans l’infrarouge, la technique du transfert de pureté spectrale permet de transmettre leur niveau de performance aux longueurs d’onde visibles cibles (698 nm et 1 062 nm) via un peigne de fréquence. Ce travail décrit ainsi un transfert hors boucle de résolution meilleure que 5×10–18 à 1 s, utilisé pour l’interrogation synchronisées des horloges strontium et mercure du laboratoire lorsque leurs lasers d’horloge respectifs bénéficient du transfert d’un unique maître à 1 542 nm. Ceci a déjà permis un gain d’un facteur 2 de la stabilité dans la mesure du rapport mercure/strontium.
Mots clés
chaîne de fréquence, horloge optique, laser ultrastable, métrologie de fréquence, peigne de fréquence optique, transfert de pureté spectrale
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