Pour des expériences de haute sensibilité en spectroscopie, il est nécessaire d’avoir des lasers stabilisés en fréquence. Nous développons un dispositif qui permet de mesurer ou même de contrôler la fréquence absolue d’une large gamme de lasers avec une incertitude meilleure que 10^-14 en valeur relative. Pour cela, nous utilisons un laser femtoseconde couplé à une référence de fréquence optique, un laser ultra-stable à 1,55 µm, situé au laboratoire SYRTE (observatoire de Paris), dont la fréquence est contrôlée par rapport aux étalons primaires de fréquence (fontaines atomiques) et qui est transféré vers notre laboratoire par un lien optique fibré. Le laser femtoseconde, localisé dans notre laboratoire, permet de comparer n’importe quelle fréquence optique à la référence de fréquence provenant du SYRTE.

-Dans un premier temps, notre système a été optimisé pour permettre de mesurer ou de contrôler des fréquences dans l’infrarouge moyen vers 10 µm. L’étudiant participera à des mesures de stabilité en fréquence d’un laser à CO2, asservi sur une raie d’absorption saturée de la molécule OsO4. L’étudiant sera sensibilisé à l’intérêt et l’importance que ce nouvel instrument peut avoir pour les expériences de spectroscopie moléculaire à haute résolution que nous développons dans l’équipe, pour des applications en métrologie ou en physique fondamentale. Deux expériences seront notamment exposées :
-(i) la mesure optique de la constante de Boltzmann par spectroscopie laser d’une vapeur moléculaire d’ammoniac, contenue dans une cellule à l’équilibre thermodynamique
-et
-(ii) la mise en évidence de la non conservation de la symétrie de parité par spectroscopie laser à haute résolution de molécules chirales, comme conséquence de l’interaction nucléaire faible.