L'institut
Actualité de FEMTO-ST

Vous êtes ici

Vers une généralisation de l’utilisation des horloges atomiques miniatures

micro horloge

micro horloge

micro horloge

Les chercheurs de l’Institut FEMTO-ST travaillent maintenant depuis plusieurs années sur la miniaturisation d’horloges atomiques afin de les rendre moins chères et plus compactes. Ces appareils, qui comptent les secondes et les accumulent avec une précision extrême, sont des références de temps basées sur la pulsation propre de l’atome de césium qui est par nature extrêmement stable, c’est-à-dire qui ne dérive pas dans le temps. Cette réduction d’échelle vise ainsi à l’intégration de ces horloges atomiques dans de nombreux systèmes nécessitant une stabilité meilleure que celle délivrée par les oscillateurs à quartz, aujourd’hui très largement répandus. Ce remplacement pourrait profiter par exemple à l’amélioration de la synchronisation des réseaux (télécoms, électriques, bancaires) où de nouveaux usages apparaitront concernant notamment leur sécurité. Il pourra également améliorer la géolocalisation ou la synchronisation de systèmes n’ayant pas accès à la référence délivrée par le GPS (dispositifs de prospection pétrolière, communications militaires dans des environnements brouillés, etc.).

Dans ce cadre, les chercheurs de FEMTO-ST, en collaboration avec le LNE-SYRTE-Observatoire de Paris, viennent de réaliser une nouvelle architecture de cellule – cœur de la micro-horloge, le contenant de la vapeur de césium – aux caractéristiques davantage compatibles avec une production industrielle. L’intégration de composants optiques et de chauffage peut être réalisée collectivement (en travaillant au niveau wafer, c’est à dire en fabriquant en parallèle des centaines de dispositifs comme pour la microélectronique) réduisant ainsi fortement les coûts. Cette architecture se base sur une cellule allongée et équipée de réseaux de diffraction pour conduire la lumière en son sein. Cette géométrie, rendue atypique par les contraintes de microfabrication, a d’ailleurs montré d’excellentes performances. En effet, bien que le volume de vapeur de césium soit deux fois plus petit, les performances de stabilité extrapolées semblent aussi bonnes qu’avec les architectures plus conventionnelles.
Ces travaux ont débuté dans le cadre du projet Européen MAC-TFC (http://www.mac-tfc.eu/) puis ont été démontrés dans le cadre du projet ANR ISIMAC (Innovative Solutions For Improved Miniature Atomic Clocks) avec le soutien de la DGA. Le principe a fait l’objet d’un brevet et la démonstration vient d’être publiée dans la revue Scientific Reports (Nature publishing group) le 14 Septembre 2015.

lire l'article : http://www.nature.com/articles/srep14001

Figures issues de l’article présentant la géométrie et une cellule réalisée à Femto-ST.

Figures issues de l’article présentant la géométrie et une cellule réalisée à Femto-ST.

Figures issues de l’article présentant la géométrie et une cellule réalisée à Femto-ST.

  • Deux Best Paper awards à Photonics West

    Mathilde Hary et Maxime Romanet remportent deux des 5 prix décernés au titre des meilleures présentations orales lors du plus important congrès international de l’optique-photonique

    Lire la suite
  • John Dudley reçoit le prix EPS sur la science de la lumière

    Ce prix – reçu conjointement avec Goëry Genty de l'université de Tampere - récompense leurs contributions pionnières à la fibre optique non linéaire ultrarapide.

    Lire la suite
  • Michaël Gauthier, nouveau directeur de FEMTO-ST

    Une nouvelle équipe s’installe à la direction de l’institut pour un mandat de 5 ans à partir de janvier 2024.

    Lire la suite
  • Nadia YOUSFI STEINER lauréate de la médaille Blondel 2023

    Cette médaille vient récompenser les contributions déterminantes de ses travaux sur la résilience des systèmes piles à combustible et Hydrogène

    Lire la suite
  • Maxence Leveziel récompensé par le prix de thèse robotique du CNRS

    Ses travaux ont permis de développer un robot miniature capable de manipuler des objets micrométriques à des vitesses jamais atteintes

    Lire la suite
  • Succès de la journée des utilisateurs de la centrale de technologie MIMENTO

    Le rendez-vous annuel de la plateforme de micro-nanotechnologies a permis de partager et de récompenser les plus belles réalisations technologiques réalisées par ses utilisateurs internes et externes.

    Lire la suite
  • Thibaut Sylvestre élu Optica Fellow 2024

    Thibaut figure parmi les 129 nouveaux élus, honoré pour ses contributions pionnières sur les fibres optiques et les lasers à fibre

    Lire la suite
  • Nouvelle rentrée pour la Graduate School EIPHI

    200 nouveaux étudiants rejoignent ses 16 masters internationaux en 2023-2024

    Lire la suite
  • Deux prix du meilleur papier pour Ishamol Labbaveettil

    Ces prix viennent récompenser ses travaux de doctorat sur les films de KNbO3

    Lire la suite
  • Visites insolites du CNRS : immersion à FEMTO-ST le 12 octobre

    Entrez au cœur d’une salle blanche en combinaison de protection et venez faire des expérimentations à l’aide de lasers et de fibres optiques !

    Lire la suite

Pages