6238 - Caractérisation du couplage optomécanique entre la lumière et un miroir : bruit thermique et effets quantiques

Description bibliographique

Auteur :

Briant, Tristan (UPMC. Université Pierre et Marie Curie, Paris 6. France) ; Heidmann, Antoine (dir.)

Éditeur :

CNRS. Centre national de la recherche scientifique. CCSD. Centre pour la communication scientifique directe. France

Page source :

TEL, Serveur de thèses multidisciplinaire du CCSD, http://tel.ccsd.cnrs.fr/

Langue :

français

Diplôme :

Thèse, physique quantique, 2003/12/12

Description du contenu

Spécialité :

Sciences exactes - Physique - Optique
Sciences exactes - Physique - Physique atomique et moléculaire

Mots clés :

couplage optomécanique ; cavité de grande finesse ; mouvement brownien ; espace des phases ; friction froide ; compression du bruit thermique ; miroir ; mode acoustique ; limite quantique standard ; détecteur gravitationnel à doubles sphères

Table des matières :

Introduction
I. Le couplage optomécanique
1. Description générale
2. Montage expérimental
3. Calibration de la mesure de déplacements
II. Mesure et contrôle du bruit thermique d'un miroir
1. Bruit thermique autour d'une résonance
2. Refroidissement du miroir par pression de radiation
3. Mesure de la susceptibilité mécanique du miroir
4. Mesure des constantes de temps
III. Mouvement brownien d'un miroir dans l'espace des phases
1. Electronique de détection des quadratures
2. Quadratures du mouvement pour un miroir libre
3. Quadratures du mouvement refroidi
4. Amplification paramétrique du bruit thermique
5. Oscillation paramétrique
IV. Etude des modes internes de vibration d'un miroir
1. Couplage d'un mode acoustique avec l'air
2. Observation expérimentale du profil spatial des modes acoustiques
3. Modes acoustiques d'un miroir cylindrique
4. Modes acoustiques d'un miroir plan-convexe
5. Modes cylindriques dans un miroir plan-convexe
V. Effets quantiques dans les mesures de petits déplacements
1. Effets de la pression de radiation
2. Réduction du bruit quantique avec une cavité désaccordée
3. Bruits thermique et quantiques dans un système de doubles sphères
Conclusion
Bibliographie

Résumé :

Nous présentons une expérience de mesure optique ultrasensible de petits déplacements d'un miroir placé dans une cavité Fabry-Perot de grande finesse, avec une sensibilité au niveau de l'attomètre. Nous avons mesuré le bruit thermique du miroir et suivi son évolution temporelle dans l'espace des phases. Nous avons refroidi le miroir en exerçant une force de friction froide et obtenu une compression du bruit thermique dans l'espace des phases. Une étude spatiale des modes acoustiques internes a été réalisée pour différentes géométries du miroir, en balayant une force de pression de radiation sur la surface du miroir. Les résultats valident les modèles théoriques utilisés pour les interféromètres gravitationnels et permet de définir une géométrie favorable à la démonstration des effets quantiques du couplage optomécanique. Nous présentons également une étude théorique des bruits thermiques et quantiques dans un nouveau type d’antenne gravitationnelle, constituée de deux sphères imbriquées. (Résumé de l’auteur)

Accès à la ressource

Format :

PDF
Taille du fichier : plus de 5 Mo

Notes :

Document de 226 pages

URL de référence :

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Notice mise en ligne le 09/03/2004