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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Frequency-comb stabilized laser sources for absolute distance metrology at the Very Large Telescope Interferometer

SCHUHLER, Nicolas (2006) Frequency-comb stabilized laser sources for absolute distance metrology at the Very Large Telescope Interferometer. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

Le très grand télescope interférométrique européen (VLTI) sera bientôt équipé d’un nouvel instrument, appelé instrument pour l’imagerie à référence de phase et l’astrométrie micro-arcseconde (PRIMA). Cet instrument utilise un système de métrologie laser pour mesurer les variations de chemins optiques internes au VLTI. L’étude présentée dans ce mémoire porte sur le développement, l’intégration et le test de sources lasers stabilisées en fréquence pour le système de métrologie de PRIMA (PRIMET). Dans une première partie, nous présentons le cahier des charges de PRIMET dans le contexte de PRIMA et du VLTI. Nous rappelons les bases de l’interférométrie laser à une longueur d’onde et introduisons les problèmes qu’impose son application à PRIMET. Nous en déduisons la nécessité de stabiliser la longueur d’onde du laser de PRIMET sur une référence absolue et exposons l’intérêt de transformer ultérieurement PRIMET en un système de mesure de distances absolues. Dans une seconde partie, nous décrivons notre contribution à la stabilisation en fréquence du laser Nd:YAG de PRIMET sur une raie d’absorption de l’iode. Nous mesurons précisément les performances du système avec un peigne de fréquences optiques auto-référencé. Nous améliorons le système pour satisfaire aux exigences du cahier des charges. La troisième partie est consacrée à la transformation de PRIMET en un système de mesure de distances absolues par l’utilisation de l’interférométrie à deux longueurs d’onde. Nous proposons un nouveau concept de source laser qui utilise un peigne de fréquences optiques comme référence de fréquence. Cette source permet de générer un choix sans précédent de longueurs d’onde synthétiques avec une précision relative dans le vide meilleure que 10−11. Nous validons le concept sur un prototype et montrons qu’il peut être utilisé en interférométrie à deux longueurs d’onde pour résoudre une longueur d’onde optique. Enfin, nous appliquons ce concept au design d’une nouvelle version de PRIMET.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Sujets:UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-9 Electronique, automatique, électrotechnique, génie électrique
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-21 Ingénierie et technologies
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 600 Technologie (sciences appliquées) > 620 Sciences de l'ingénieur > 621 Génie mécanique. Physique appliquée > 621.3 Electrotechnique, éclairage, électronique, télécommunications
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences appliquées > 620 Sciences de l'ingénieur > 621 Génie mécanique. Physique appliquée > 621.3 Electrotechnique, éclairage, électronique, télécommunications
Code ID:1246
Déposé le :16 Février 2007

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