Academic literature on the topic 'Interféromètres de Fabry-Pérot'

Dans ce travail nous avons etudie et realise une electronique intelligente concue autour de deux micro-controleurs intel, destinee a gerer le fonctionnement d'une manipulation de diffusion de la lumiere en spectrometrie fabry-perot. L'electronique ainsi realisee permet: a) la recherche et le maintien du parallelisme des deux lames de l'interferometre fabry-perot plan double passage dont la lame inferieure repose sur trois cales piezoelectriques; b) la correction des derives des cales et la compensation des fluctuations de la longueur d'onde de la source laser excitatrice; c) l'enregistrement du spectre de la lumiere diffusee, son affichage graphique sur une matrice lcd au cours de la manipulation. Ce spectre peut etre transfere vers un pc ou sorti sur une table tracante

The study and design of purely metallic, compact, completely shielded Fabry- Perot antennas for focal array applications is addressed in this thesis. The first part is dedicated to the state of the art for evaluating the existing solutions. Next, the classical Fabry-Perot antennas with small lateral size are studied in order to evaluate their performance. The third part presents a new stacked Fabry-Perot cavity antenna configuration. The improvement using the stacked configuration, in terms of control of parasitic modes, radiation and impedance frequency bandwidths and quality of radiation patterns is shown with the help of numerical and experimental results. The fourth part of this thesis presents three different methods to obtain circular polarization for compact, purely metallic Fabry-Perot antennas. Each method is validated using numerical simulations and experimental results. A detailed comparison is presented at the end with an existing solution using horn antennas
Cette thèse aborde l’étude et la conception d’antennes compactes de type Fabry- Perot pour les réseaux focaux (applications spatiales). Dans une première partie, une synthèse bibliographique est présentée dans le contexte des solutions existantes. Ensuite, les antennes Fabry-Perot classiques sont étudiées en polarisation linéaire pour évaluer leurs performances. La troisième partie présente une nouvelle structure composée de deux cavités de Fabry-Perot empilées. L’amélioration des performances en termes de contrôle des modes supérieurs, de bande passante en rayonnement et en adaptation, et de qualité de diagrammes de rayonnement, est démontrée par rapport aux configurations habituelles. Plusieurs prototypes ont été réalisés pour valider les résultats numériques. Dans la quatrième partie, nous avons comparé trois méthodes pour obtenir un fonctionnement en polarisation circulaire. Chaque méthode a été validée par des résultats expérimentaux. Une comparaison avec des cornets de Potter est également proposée

Nous présentons la réalisation d’un montage expérimental visant à mesurer optiquement les fluctuations quantiques de position d’un résonateur mécanique macroscopique. Le résonateur est placé dans un environnement cryogénique et son mouvement est observé grâce à une cavité Fabry-Perot de grande finesse. Nous avons conçu et réalisé un résonateur optimisé pour l’observation de ses fluctuations quantiques de position. Il s’agit d’un micro-pilier en quartz vibrant selon un mode de compression et maintenu en son milieu par une fine membrane. Nous avons obtenu un mode fondamental de vibration oscillant à 4 MHz avec un facteur de qualité mécanique de près de deux millions. Nous avons conçu une cavité Fabry-Perot de grande finesse avec ce résonateur. Un miroir de haute réflectivité est déposé uniquement au sommet du pilier afin d’éviter de dégrader son facteur de qualité mécanique. Nous avons développé une technique d’ablation par laser pour réaliser des coupleurs d’entrée de la cavité ayant à la fois un très faible rayon de courbure et une grande réflectivité. Ceci nous a permis de construire une cavité de finesse 50 000 dont la taille du col optique, inférieure à 10 µm, est bien adaptée aux dimensions du résonateur. Nous avons fait développer un cryostat à dilution optimisé pour une mesure de position ultrasensible, dans lequel nous avons placé le dispositif optomécanique. L’ensemble du montage optique, constitué d’une source laser ultra-stable et d’un dispositif de détection des mouvements du résonateur, nous a permis d’observer les fluctuations thermiques de position du résonateur jusqu’à une température de l’ordre de 1 K
We present the operation of an experimental setup designed to optically measure the quantum position fluctuations of a macroscopic mechanical resonator. The resonator is kept in a cryogenic environment and its movement is monitored with a high-finesse Fabry-Perot cavity. We have designed and realized an optimized resonator for the observation of its quantum position fluctuations. It consists in a quartz micropillar vibrating on a compression mode and clamped at its center by a thin membrane. We have demonstrated a fundamental vibration mode oscillating at 4 MHz with a mechanical quality factor close to two millions. We have implemented this resonator in a high-finesse Fabry-Perot cavity. A high-reflectivity mirror is coated only on top of the pillar in order to avoid any altering of its mechanical quality factor. We have developed a laser photoablation technique in order to realize the coupling mirror of the cavity with a very small radius of curvature as well as a high reflectivity. This allows us to build a cavity with a finesse of 50 000 and an optical beam waist, smaller than 10 µm, fitting the transverse size of the resonator. We had make a dilution refrigerator especially designed and optimized for ultrasensitive position measurement, in which we have operated the optomechanical device. The whole optical setup, made of an ultra-stable laser source and a resonator motion detection device, allows us to observe thermal position fluctuations of the resonator down to about 1 K

Les galaxies elliptiques ne possedent qu'une faible quantite de gaz ionise en comparaison des quantites observees dans les spirales. L'utilisation d'un perot-fabry a balayage est particulierement bien adaptee a l'etude du gaz ionise dans ces galaxies, sa grande detectivite permet de mettre en evidence un signal faible au-dessus d'un fort continuum stellaire, sa grande resolution spectrale (0. 2 a) permet de separer plusieurs composantes, sa couverture 2d permet d'avoir des cartes de vitesses et monochromatiques. Ce travail regroupe 11 galaxies elliptiques et lenticulaires pour lesquelles il a ete possible de construire une carte de vitesses et une carte monochromatique. L'elaboration de ces cartes a permis de determiner, a l'aide d'un modele, les deux angles de vue ( et ) par rapport a l'observateur et les deux rapports d'axes (b/a et c/a) d'un ellipsoide triaxial. Ces quatre parametres sont necessaires pour retrouver la forme intrinseque de la galaxie elliptique dans l'espace. L'analyse des vitesses et de la forme du gaz ionise a permis d'en preciser l'origine. On a pu ainsi distinguer les cas ou le gaz ionise avait une origine externe (collision entre galaxies) des cas ou il avait une origine interne

Nous présentons un capteur polarimétrique à fibre optique appliqué en vibrométrie et réfractométrie, basé sur le principe d'un interféromètre de Fabry-Pérot à cavité externe. Afin de connaître le sens de variation du mesurande (déplacement, vitesse, indice de réfraction optique), nous utilisons les propriétés de polarisation de la lumière pour créer et observer deux signaux distincts. Les mesures de vibration sont effectuées en introduisant une lame à retard dans la cavité. Ainsi par comparaison des deux signaux d'interférence déphasés, nous connaissons le sens de vibration de la cible. Pour une application en réfractométrie, nous nous servons d'un polariseur pour créer deux cavités Fabry-Pérot dont l'une sert de référence et l'autre de mesure. Les applications ont montré une sensibilité du vibromètre autour de 80 nm sur la reconstruction d'un déplacement et une sensibilité du réfractomètre de l'ordre de 10-6 sur la mesure de variation de l'indice de réfraction optique
We present a polarimetric optical fibre sensor applied to vibrometry and refractometry, based on an extrinsic Fabry-Perot cavity. In order to get the direction of the motion we use the polarization properties of the light to create and observe two distinct signals. Vibration measurements are performed by introducing a wave plate in the cavity. Thus the comparison of the two off-phased interference signals, allows us to determine the direction of target motion. In refractometry applications, we insert a polarizer in the Fabry-Perot cavity to create a dual cavity interferometer. The first is used as reference cavity and the second has measurement cavity. This work reports the experiments carried out to test and validate our various devices. In the case of the vibrometer, it is possible to obtain a sensitivity of 80 nm for displacement reconstruction and in the case of the refractometer, a sensitivity around 10-6 for the refractive index measurements is achieved

Ce travail a porté sur l'analyse du comportement statique d'objets magnétiques sous forme de couches minces ou de plots submicrométriques présentant une distribution d'aimantation fortement non-uniforme et leurs excitations magnétiques. Dans ce but diverses techniques expérimentales ont été utilisées : la microscopie à force à magnétique (MFM), la résonance ferromagnétique de type micro-ruban (FMR) et la spectroscopie Brillouin (BLS). Dans une première étude, fortement expérimentale portant sur des films continus, la première étape a concerné la recherche des paramètres magnétiques et l'analyse fine de la distribution d'aimantation présente communément appelée « rubans faibles ». Un point important a consisté en la maîtrise de cette structure et notamment de sa périodicité lors des expériences dynamiques. Ce travail a été réalisé par une étude approfondie en MFM sous champ appliqué. Pour l'analyse des excitations magnétiques observées par FMR et BLS, deux modèles simples ont été proposés. Le premier utilisant une approche de Thiele afin rendre compte des déplacements de vortex tandis que le second permet d'expliquer les spectres d'ondes de spin observés. La seconde partie de notre recherche fut quant à elle purement numérique offrant une étude sur des petits plots permettant toutefois l'établissement d'une structure en vortex. Le code de calcul OOMMF fut utilisé à cet effet. Le comportement statique et dynamique a été analysé en fonction du champ appliqué et ce pour diverses tailles de plots
This work has focused on the analyzis of the static behavior of magnetic objects (layers or dots) with a non-uniform distribution of magnetization. For this purpose various experimental techniques have been used: the magnetic force microscopy (MFM), ferromagnetic resonance type micro-strip (FMR) and Brillouin spectroscopy (BLS). In a first study, highly experimental on continuous films, the first step deals with the search of magnetic parameters and the detailed analysis of the distribution of magnetization present commonly called "low bands". An important point consisted of mastering this particular structure and its regularity in dynamic experiments. This work was carried out by a comprehensive study MFM under applied field. For the analysis of magnetic excitations observed by FMR and BLS, two simple models have been proposed. The first using a Thiele approach to account for displacement of vortices while the latter helps explain the spin wave spectra observed. The second part of our research was purely for its digital offering study on small plots, however, allowing the establishment of a vortex structure. The computer code was OOMMF used for this purpose. The static and dynamic behavior was analyzed as a function of applied field and for various sizes of dots

Les cristaux électro-optiques (EO) comme le LiTaO3, présentent un indice de réfraction qui dépend linéairement, via l'effet Pockels, de l'amplitude d'une composante unique du champ électrique qui lui est appliqué, propriété qui permet de les utiliser comme détecteurs entièrement diélectriques, dédiés à la mesure vectorielle et non perturbative de champs électriques. Comme cette propriété est due à des effets non-linéaires, ces sondes EO possèdent des sensibilités (champ minimum mesurable) intrinsèquement faibles. Des sondes EO basées sur la modulation d'amplitude, utilisant une cavité Fabry-Pérot, permettent néanmoins d'améliorer cette sensibilité de plusieurs ordres de grandeur. Malheureusement les propriétés optiques de ces cristaux dépendent également de la température, engendrant une instabilité temporelle de la réponse EO de la sonde pour des mesures dites de «terrain». Le système développé au sein de l'IMEP-LAHC, en collaboration avec le centre d'étude de Gramat, et presenté dans ce manuscrit, a permis d'aboutir à la première mesure simultanée d'une composante du champ électrique et de la température avec une précision de l'ordre de 40 mK, et ce pendant plusieurs minutes dans des conditions expérimentales drastiques. Ce transducteur EO présente une réponse plate sur une bande spectrale allant du quasi DC à 16 GHz, une résolution spatiale d'une centaine de micron et une sélectivité supérieure à 25 dB
Refractive indices of electro-optic (EO) crystals (e. G. LiTaO3) have the particularity to be linearly dependent, via the Pockels' effect, on the magnitude of a unique component of an applied electric field. This nonlinear property makes those crystals good candidates to develop fully-dielectric made probes dedicated to non-invasive vectorial E-field measurements, as long as the E-field to be measured is strong enough. The poor sensitivity of those probes can be improved of several orders of magnitude using a Fabry-Pérot cavity. Unfortunately, the optical properties of the EO crystals depend also on the temperature involving temporal instability of the EO response of the probe under outdoor conditions. The EO transducer developed within the IMEP-LAHC laboratory, in association with the centre d'étude de Gramat, and described in this report, has permitted to perform the first simultaneous measurements of one E-field component and temperature with an accuracy of about 40 mK during several minutes under drastic experimental conditions. The EO transducer has a flat response over a bandwidth from quasi DC to 16 GHz, a spatial resolution of about 100 microns and selectivity better than 25 dB

Ce travail porte sur la conception, la fabrication, et la caractérisation de sources semiconductrices de photons jumeaux pour l'information quantique. Nous exploitons les propriétés optiques nonlinéaires des semiconducteurs, afin de générer des paires de photons par fluorescence paramétrique. Nous avons tout d'abord réalisé une source de photons jumeaux contrapropageants, émis dans des directions opposées au sein d'un guide d'onde semiconducteur. Nous présentons les résultats des expériences de conversion de fréquence que nous avons mises en place pour caractériser l'interaction nonlinéaire dans nos échantillons : somme de fréquence émise par la surface, et différence de fréquence émise vers l'arrière. La génération de paires de photons jumeaux contrapropageants est ensuite démontrée expérimentalement : cette première ouvre la voie vers la réalisation de dispositifs intégrés extrêmement prometteurs pour l'information quantique. Nous avons également travaillé au développement d'une diode émettrice de photons jumeaux, dispositif ultra-compact alimenté par injection électrique. Une hétérostructure laser AIGaAs est présentée, conçue pour la génération de photons jumeaux à partir des photons laser émis sur le mode d'ordre trois. Nous avons validé cette approche, et caractérisé l'interaction nonlinéaire dans nos dispositifs, grâce à une expérience de génération de seconde harmonique. Nous présentons également les techniques que nous avons développées pour caractériser les effets thermiques et l'absorption dans nos guides d'onde. A terme, la génération de photons jumeaux pourra être obtenue par un réglage approprié de la longueur d'onde d'émission laser
This work focuses on the design, fabrication and characterization of semiconductor sources of twin-photons for quantum information. We take advantage of the optical nonlinearity in semiconductor materials, in order to generale photon pairs through a parametric down-conversion process. We have realized a source of counterpropagating twin photons : the generated photons are emitted in opposite directions in a semiconductor waveguide. We present the frequency conversion experiments that we have realized in order to characterize the nonlinear properties of our device : surface-emitted sum-frequency generation, and backward difference-frequency generation. We finally demonstrate the generation of counterpropagating photons pairs: this work opens a route towards the realization of very promising integrated devices for quantum information. We are also interested in the realization of a twin photons emtting diode, a very compact device controled by simple electrical injection. An AIGaAs laser structure is presented, designed for twin photons generation through the down-conversion of internal, third-order mode laser photons. We have validated this approach, and characterized the nonlinear properties of our device, with a second-harmonic generation experiment. We also present the techniques we developed for the characterization of temperature and loss in our waveguides. The generation of photon pairs will be possible with a proper tuning of the laser wavelength