Stage 2024 (Master 2) – Reduction du bruit de phase dans une fibre op

Lieu du stage

IJCLab – pôle « Astroparticules, Astrophysique et Cosmologie » – groupe Ondes Gravitationnelles

Description

Les détecteurs d’ondes gravitationnelles (OG) au sol utilisent des interféromètres de Michelson de plusieurs km de long pour détecter les déformations induites par les OG avec une sensibilité relative de l’ordre de 10-23. Compte tenu de la taille de ces infrastructures, les signaux optiques doivent parfois être transportés sur plusieurs dizaines de mètres – voire plus – à l’aide de fibres optiques, notamment pour contrôler la longueur des cavités optiques ou la phase de lasers.

En raison de l’extrême sensibilité atteinte par les détecteurs d’OG au sol, un contrôle très précis du bruit de phase introduit par ces fibres optiques est nécessaire.

IJCLab fait partie de la collaboration internationale Virgo. En particulier, le laboratoire héberge la plateforme CALVA, qui est conçue pour développer et caractériser des techniques de stabilisation de cavités optiques, notamment grâce à une cavité Fabry-Perot suspendue de 50m de long. Un tel dispositif expérimental, dans le contexte d’expertise métrologique du laboratoire, fait de la plateforme CALVA un système unique en France pour le développement de techniques de stabilisation de cavités.

Dans ce contexte, le stage proposé vise à caractériser expérimentalement un système de réduction du bruit de phase dans une fibre optique, qui sera utilisé pour améliorer le détecteur Advanced Virgo. L’objectif est d’obtenir une réduction du bruit de phase d’un facteur 10. Le stagiaire devra étudier et se familiariser avec le dispositif optique, ainsi qu’avec le système de rétroaction et le traitement des signaux afin de caractériser et d’améliorer le système. Le dispositif de rétroaction sera notamment testé en injectant du bruit artificiel dans le système et en caractérisant le niveau de réduction du bruit obtenu.

Ce stage peut être suivi d’un doctorat. Voir cette offre.

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