Description du thème :

En 2005, le prix Nobel de Physique a été décerné conjointement à T. W. Hänsch et J. L. Hall « for their contributions to the development of laser-based precision spectroscopy, including the optical frequency comb technique » (ainsi qu’à R. J. Glauber). Cela récompensait le développement d’une nouvelle technique de mesures de fréquences qui avait révolutionné le domaine de la métrologie des fréquences et de ses applications en mesures de très haute précision.

-Cette nouvelle technique utilise un laser impulsionnel dont les impulsions, régulièrement espacées selon le taux de répétition du laser, ont une durée de quelques dizaines de fs. Le spectre d’un tel laser a l’allure d’un peigne de fréquences parfaitement équidistantes, dont l’écart est le taux de répétition du laser, et dont l’enveloppe est l’inverse de la durée d’une impulsion. Ce peigne peut servir de « règle » de fréquences pour comparer des fréquences très différentes allant du domaine radiofréquence jusqu’au visible. En particulier, lorsque ce peigne est étalonné par rapport à un étalon primaire de temps-fréquence (qui définit la s ou le Hz), cela permet de réaliser des mesures « absolues » de fréquences optiques.

-L’étudiant devra étudier cette technique de mesures de fréquences ainsi que ses applications les plus marquantes.

Bibliographie conseillée :

– IEEE J of Qu Elec 37, decembre 2001, 3 articles de Hollberg et al, Hall et al, Holzwarth et al
– Cundiff et al, Review of scientific Intruments 72, p 3749, 2001
– 2 articles des écoles thématiques Femto 2000 et Femto 2004 par C. Chardonnet et A. Amy-Klein