Membres clés:

•    Prof. Gaetano Mileti (gaetano.mileti@unine.ch)
•    Dr. Christoph Affolderbach (christoph.affolderbach@unine.ch)

Dans ce projet nous concentrons notre recherche sur la conception et les propriétés des cavités micro-onde résonnantes et leur application pour les horloges atomiques compactes de haute performance, basées sur les cellules à vapeurs et la double-résonnances. Beaucoup de cavités résonnantes sont répertoriées dans la littérature pour utilisation dans des horloges atomique, mais une compréhension détaillée de l’influence de leurs caractéristiques sur les performances des horloges manque généralement. Dans ce projet nous visons à combler cette lacune en étudiant théoriquement les systèmes DR à cavités de cellules vapeur, et en appliquant ces résultats pour développer une conception générale et une procédure optimisée pour la cavité microonde. Ces résultats seront appliqués au résonateur du type Loop-Gap [3] (recherches effectuées à l’EPFL-LEMA). En complément, notre équipe du LTF réalise des études spectroscopiques des cavités microondes, dans lesquelles une vapeur atomique de Rubidium sert de capteur très sensible pour le champ microonde généré. En particulier, des informations sur la géométrie des champs microonde peuvent être obtenues, et les mesures des transitions de Zeeman aident à caractériser l’amplitude de la composante longitudinale et son homogénéité dans la cellule de vapeur. Des études spectroscopiques à double résonance plus élaborées -incluant des schémas d’interaction pulsées- permettent d’évaluer plus précisément les caractéristiques des champs microonde et les applications potentielles de la cavité sélectionnée dans une future horloge atomique [1,2].

Comparaison de l’amplitude simulées (lignes noires) et mesures expérimentales (échelle de couleur) du champ magnétique microonde axial (polarisation pi) dans la cavité [2]. Mesures réalisées en collaboration avec le groupe du Prof. P. Treutlein, Université de Bâle.

Cette recherche est financée par le Fonds National Suisse, projet n°140712 “ Microwave Cavities for High Performance Double Resonance Atomic Clocks and Sensors ». Principal requérant : Prof. A.K. Skrivervik, EPFL-LEMA.

Publications Clés
1.    S. Kang, C. Affolderbach, F. Gruet, M. Gharavipour, C. E. Calosso, G. Mileti, “Pulsed optical pumping in a Rb vapour cell using a compact magnetron-trype microwave cavity”, Proceedings of 28th European Frequency and Time Forum (EFTF), Neuchâtel, Switzerland, June 22 - 26, 2014. php
2.    A. Ivanov, T. Bandi, G.-X. Du, A. Horsley, C. Affolderbach, P. Treutlein, G. Mileti, A. K. Skrivervik, “Experimental and numerical study of the microwave field distribution in a compact magnetron-type microwave cavity”, Proceedings of the 28th European Frequency and Time Forum (EFTF), Neuchatel, Switzerland, June 22 - 26, 2014. (students’ poster competition finalist). php 
3.    C. Stefanucci, T. Bandi, F. Merli, M. Pellaton, C. Affolderbach, G. Mileti, A. K. Skrivervik, “Compact microwave cavity for high performance rubidium frequency standards”. Rev. Sci. Instrum. 83, 104706 (2012). PDF