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Description des montages expérimentaux
Nos deux montages expérimentaux sont destinés à mettre en évidence les effets quantiques de la pression de radiation sur le miroir mobile. Pour cela, il est nécessaire de mesurer les déplacements du miroir mobile avec une sensibilité de l’ordre de 
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Les montages sont essentiellement composés de quatre éléments : une source laser, stabilisée en fréquence (Ass. Fréq.) et en intensité (Ass. Int), et filtrée spatialement, est envoyée dans une cavité à miroir mobile. Les fluctuations de phase du faisceau réfléchi par la cavité sont analysées en le mélangeant à un faisceau de référence (oscillateur local), grâce à une détection homodyne. Un dispositif d’excitation (optique ou électrostatique) du mouvement du miroir permet de tester sa réponse mécanique à une force extérieure.
La source laser
Etant donné les objectifs de notre expérience et les propriétés de la cavité à miroir mobile, la source laser doit présenter des propriétés spécifiques. Quand le laser est asservi sur une résonance de la cavité, ses fluctuations de fréquence doivent être petites devant la bande passante de la cavité. De plus, la cavité étant un système bistable, l’intensité du laser doit être contrôlée à basse fréquence. Ces deux conditions sont nécessaires à la définition précise du point de (...)
La cavité à miroir mobile
La sensibilité sur le déplacement du miroir mobile étant proportionnelle à la finesse de la cavité, on a intérêt à utiliser la plus grande finesse possible, et à optimiser le rapport transmission/pertes des miroirs. Le traitement diélectrique multicouches de nos miroirs a été réalisé par l’équipe du LMA, qui réalise notamment les miroirs de Virgo. Il faut également utiliser une cavité courte, de façon à réduire les effets du bruit de fréquence du laser. Cela permet également (...)
Le système de détection homodyne
Le système de détection, capable de mesurer les fluctuations de phase du faisceau réfléchi par la cavité au niveau du bruit quantique, est basé sur une technique d’homodynage entre le faisceau réfléchi par la cavité et un faisceau de référence, appelé oscillateur local. Ce faisceau est issu de la source laser ; il est recombiné avec le faisceau réfléchi au niveau de deux photodiodes à haut rendement quantique. Pour un déphasage approprié entre les deux faisceaux, la différence entre (...)
Le dispositif d’excitation du miroir
Afin de tester la réponse mécanique des miroirs mobiles à une force extérieure, nous avons développé un dispositif d’excitation optique, basé sur la pression de radiation qu’exerce un faisceau annexe. Ce faisceau, dérivé du même laser titane-saphir que le faisceau de mesure, est modulé en intensité par un modulateur acousto-optique avant de se réfléchir par l’arrière sur le miroir mobile. L’excitation optique du miroir est réalisée à l’aide d’un (...)
