LAS&O - Mesurer la fréquence de la lumière avec la précision des horloges atomiques

Le peigne de fréquence, un outil de métrologie optique au service de la spectroscopie moléculaire (et de l'astrophysique)

Un peigne de fréquence est une source de lumière polychromatique dont le spectre est stable et structuré.

Il s'agit d'un laser à blocage de modes dont la fréquence de répétition f_rep et la fréquence associée au décalage entre la porteuse et l'enveloppe f_0 ont été stabilisés.
Il est souvent décrit comme l'émission de milliers de lasers verrouillés en phase, la fréquence de chacun de ces lasers pouvant s'écrire comme f_n = n*f_rep + f_0, où n est un nombre entier.

Les grandeurs f_rep et f_0 sont deux fréquences dans le domaine des radiofréquences, elles peuvent donc être disciplinées sur une horloge atomique (Rubidium, maser à Hydrogène, Strontium), transposant ces standards en fréquence dans le domaine optique.

Acquis grâce au Plan de Relance de la Wallonie dans le cadre de la Plateforme d'Excellence SPACE, cet outil sera employé au sein de la plateforme LAS&O pour déterminer la fréquence de lasers émettant dans le proche infrarouge et améliorer grandement leur stabilité en les asservissant sur le peigne.

Ces lasers pourront être employés pour diverses applications métrologiques telles que la mesure de signatures spectrales de molécules d'intérêt astrophysique.

Cet outil permettra ainsi de lever un verrou scientifique et les résultats obtenus serviront de support pour différentes missions spatiales.

Crédit photo : LAS&O