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 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
  • Dissocier des molécules d’azote avec des atomes de silicium

    Des chercheurs de FEMTO-ST viennent de démontrer un nouveau processus à faible empreinte énergétique pour dissocier des molécules d’azote, une étape décisive pour la production décarbonée de molécules à haute valeur ajoutée.

    Lire la suite
  • Un nouveau microscope à résolution atomique à FEMTO-ST

    Inauguration d’un équipement régional unique pour comprendre des phénomènes quantiques et développer des recherches à fort impact sociétal. 

    Lire la suite
  • FEMTO-ST s'implique du 22 au 24 mai à PINT OF SCIENCE FESTIVAL

    De nombreux chercheurs de l’institut se mobilisent à Besançon à l’occasion de la 10ème édition du festival international de vulgarisation scientifique sur des thématiques variées : optique, robotique, microtechniques pour les médicaments innovants.

    Lire la suite
  • Prix DESCROIX-VERNIER ETHICSCIENCE pour Agathe FIGAROL

    Un modèle innovant de tumeur sur micropuce au laboratoire pour combattre le cancer du cerveau

    Lire la suite
  • Une approche innovante pour le remplissage de cellules d’horloges atomiques miniatures

    Cette nouvelle méthode, qui gagne en flexibilité, ouvre la voie à la production à grande échelle de capteurs atomiques.

    Lire la suite
  • Cérémonie médaille des talents du CNRS : Daniel Brunner récompensé

    Chercheur CNRS en optique à FEMTO-ST et spécialiste des réseaux de neurones photoniques, Daniel Brunner est lauréat d’une médaille de Bronze 2022.

    Lire la suite
  • Journées nationales sur les Technologies Emergentes en Micro-Nanofabrication

    Ces journées scientifiques qui ont lieu du 30 novembre au 2 décembre à Besançon rassemblent les acteurs majeurs français en micro-nanotechnologies, génie des procédés, physique et modélisation des processus de fabrication.

    Lire la suite
  • 16ème Symposium international sur les Systèmes robotiques autonomes distribués

    Près d’une centaine de scientifiques en provenance du monde entier se donnent rendez-vous, sous l’égide de FEMTO-ST, à Montbéliard du 28 au 30 novembre pour échanger sur un domaine interdisciplinaire en pleine expansion.

    Lire la suite

Pages