Caractérisation du couplage optomécanique entre la lumière et un miroir : bruit thermique et effets quantiques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2003

Characterization of the optomechanical coupling between light and mirrors: thermal noise and quantum effects

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

Résumé

We present a very sensitive optical measurement of small displacements of a mirror in a high-finesse cavity, with a sensitivity at the attometer level.
We have observed the mirror thermal noise and its temporal evolution in phase space. We have cooled the mirror by using a cold damping force and obtained a thermal noise compression in phase space.
We have determined the spatial structure of internal acoustic modes for different mirror geometries, by scanning a radiation pressure force over the mirror surface. Results are in agreement with theoretical models used for gravitational-wave interferometers and lead to an optimized geometry for the demonstration of quantum effects of optomechanical coupling.
We finally present a theoretical study of thermal and quantum noises in a new scheme of gravitational-wave antenna based on dual spheres.
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.
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Dates et versions

tel-00004972 , version 1 (23-02-2004)

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  • HAL Id : tel-00004972 , version 1

Citer

Tristan Briant. Caractérisation du couplage optomécanique entre la lumière et un miroir : bruit thermique et effets quantiques. Physique Atomique [physics.atom-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00004972⟩
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