From atom mirror to atom waveguide: effects of roughness
Du miroir au guide d'onde atomique : effets de rugosité
Résumé
This thesis presents the results obtained from two atom-optic experiments. The first part of this thesis is devoted to the study of the roughness of an atomic mirror. The light shift in an evanescent wave at the surface of a prism is used to reflect atoms falling from a magneto-optical trap. We present a method using interferometry to measure the evolution of the atomic coherence upon reflection on the mirror. The second part of the manuscript deals with an atom chip experiment. The magnetic field created by microfabricated wires, which constitute the chip, allows us to trap and manipulate cold atoms. We have obtained a Bose-Einstein condensate in the trap created by the chip. This trap shows significant roughness which we measure and explain the origin. Finally, we investigate the realization of integrated atom-optic elements, such as an interferometer, on an atom chip.
Ce manuscrit regroupe les résultats obtenus sur deux expériences d'optique atomique. La première partie du mémoire est consacrée à l'étude de la rugosité d'un miroir atomique. Le potentiel lumineux d'une onde évanescente à la surface d'un prisme est utilisé pour réfléchir les atomes tombant d'un piège magnéto-optique. Nous présentons une méthode de mesure interférométrique du maintien de la cohérence de l'onde atomique incidente lors de sa réflexion sur le miroir. La deuxième partie du manuscrit s'intéresse à une expérience de puce atomique. Le champ magnétique rayonné par les fils microfabriqués qui constituent la puce nous permet de piéger et de manipuler des atomes froids. Nous avons obtenu un condensat de Bose-Einstein dans le piège créé par la puce. Ce piège s'avère être rugueux, nous mesurons et déterminons l'origine de cette rugosité. Enfin nous envisageons la réalisation d'éléments d'optique atomique intégrée, tel qu'un interféromètre, sur une puce atomique.