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Processus optiques cohérents dans l’hélium métastable
Responsable :
Fabienne GOLDFARB, Tel : 01 69 35 21 03
Le groupe « optique et matériaux pour le traitement de l’information » s’intéresse aux situations où la lumière crée une excitation collective dans un système atomique macroscopique. Pour ce stage, le système atomique considéré est un gaz d’atomes d’hélium métastable à température ambiante, qui permet d’isoler assez facilement un système à 3 niveaux en Λ en jouant sur la polarisation de la lumière. Il est alors possible d’exciter des processus cohérents à deux photons, qui mettent en jeu deux sous-niveaux du fondamental couplés par transition optique à un même niveau supérieur commun.
De manière surprenante, une simple cellule d’hélium permet de mettre en évidence des excitations à deux photons telles que l’EIT (Electromagnetically Induced Transparency) - présentant des profils de type Fano en élargissement inhomogène - ainsi que le ralentissement de la lumière associé. Malgré les collisions et l’effet Doppler, nous avons pu montrer que ces phénomènes sont très visibles.
Le stage aura pour objectif d’approfondir les effets des collisions et du temps de transit des atomes dans le laser. Il pourra également comporter une étude des effets particuliers associés à un système de type tripod (trois sous-niveaux du fondamental couplés par transition optique à un même niveau supérieur commun) : une autre transition de l’hélium métastable permet effectivement de travailler avec un tel système.
Le projet se couple à une étude de propriétés de lasers bifréquences réalisée en collaboration avec une équipe indienne et un laboratoire de TRT (Thales Research and Technology), autour des effets dus à des couplages induisant des effets mémoires, comme par exemple la cohérence Raman dans les systèmes en Λ. Par ailleurs le stage se déroulera en étroite interaction avec des études de processus cohérents similaires dans des ions de terre rare en matrice cristalline réalisés dans le même groupe de recherche.
Cette recherche s’insère dans un programme associant de nombreuses collaborations en France, en Europe, et en Inde.
Le stage pourra se prolonger par une thèse.
Le stage est rémunéré si la durée est supérieure à 3 mois
Type de recherche : Expérimentale
Financement de thèse envisagé : MENRT ou BDI
Ecole Doctorale de rattachement de l’équipe : Ondes et Matière (EDOM)
Laser et Matière, Optique et Photonique, Physique des Atomes et des Molécules
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