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Page modifiée le mardi 09 avril 2013
Thèse
Présentée pour obtenir le grade de
Docteur en Physique de l'Université Paris 13 par
Papa Lat Tabara Sow
Laboratoire de Physique des Lasers, LPL
Université Paris 13 - Institut Galilée
CNRS UMR7538
99, av. J.B. Clément
93430 Villetaneuse - France
Jeudi 23 avril 2015 à 14:00
Salle : Amphi. EULER - Institut Galilée

Ce travail de thèse porte sur le développement d’un spectromètre laser à cascade quantique (QCL) dans le moyen infrarouge pour des applications en spectroscopie et métrologie des fréquences. Les principaux objectifs ont été tout d’abord de lever la forte contrainte que constitue le faible domaine spectral accessible au laser à CO2 mais également d’accroitre la faible puissance laser disponible pour nos expériences de spectroscopie. Ce nouvel instrument intéresse directement les expériences développées au sein du groupe Métrologie Molécules et Tests Fondamentaux: « la mise en évidence de non-conservation de la parité dans les molécules chirales » et « la détermination de la constante de Boltzmann par spectroscopie laser ».


Au cours de ce travail de thèse, nous avons caractérisé l’intensité, le bruit de fréquence ainsi que la largeur de raie de la source QCL libre. Les résultats obtenus comparés à la littérature montrent une grande qualité spectrale de cette source laser. L’asservissement en phase de la source QCL sur un laser à CO2 ultra-stable a permis de démontrer le transfert des propriétés spectrales du laser à CO2 à la source QCL. Le spectromètre a ensuite été utilisé pour des expériences de spectroscopie en absorption linéaire des molécules NH3 et de la molécule de Méthyltrioxorhénium, molécules d’intérêt pour les projets de mesure la constante de Boltzmann et de recherche d’un effet de la non-conservation de la parité. Le potentiel de ce spectromètre a également été démontré dans des expériences de spectroscopie à très haute résolution, en absorption saturée. Les multiples perspectives ouvertes par ce nouvel instrument seront enfin présentées.


Membres du jury

Christophe Daussy, LPL, UP13, Villetaneuse, directeur de thèse
Christian Chardonnet, LPL, UP13, Villetaneuse, co-directeur de thèse
Bruno Manil, LPL, UP13, Villetaneuse
Bertrand Parvitte, GSMA, Université de Reims, rapporteur
Angela Vasanelli, MPQ, Université Paris Diderot
Pierre Asselin, LADIR, Université Pierre et Marie Curie, rapporteur


Mots clés : Laser à cascade quantique, accordabilité en fréquence, spectroscopie moléculaire à haute résolution, métrologie des fréquences, constantes fondamentales

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Développement d’un spectromètre laser à cascade quantique pour des applications en spectroscopie de haute résolution et en métrologie des fréquences



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