Mesure Interférométrique Directe Du Bruit - Marseille, France - Institut Fresnel - CNRS UMR 6133

Description

**Mesure interférométrique directe du bruit thermique des composants multi-diélectriques des détecteurs d'ondes gravitationnelles**:

- Réf
- **ABG-111306**
- Sujet de Thèse- 20/02/2023- Autre financement public- Institut Fresnel - CNRS UMR 6133- Lieu de travail- Marseille - Provence-Alpes-Côte d'Azur - France- Intitulé du sujet- Mesure interférométrique directe du bruit thermique des composants multi-diélectriques des détecteurs d'ondes gravitationnelles- Champs scientifiques- Physique
- Matériaux
- Sciences de l'ingénieur
- Mots clés- Optique pour les ondes gravitationnelles, Virgo, métrologie optique, interférométrie**Description du sujet**:

- L'astronomie gravitationnelle (prix Nobel 2017) connaît un essor considérable grâce aux performances uniques des interféromètres géants fonctionnant avec des bras de l'ordre du km (Virgo/LIGO/KAGRA). Pour étendre encore l'observation de l'univers, de nouveaux instruments sont en cours d'élaboration, pour un fonctionnement terrestre (Einstein Telescop, Advanced Virgo en Europe et Cosmic Explorer aux USA) ou spatial (LISA, Europe et USA). Les progrès obtenus ont permis de passer de la détection d'un événement gravitationnel par mois à un événement par semaine (2019), et l'on prévoit que cette cadence d'occurrence soit étendue à un événement par minute à l'horizon 2035 (systèmes terrestres), voire à un continuum d'observation avec le projet spatial LISA.- Un point clé de ces systèmes concerne leur sensibilité au passage d'ondes gravitationnelles, dont une limitation essentielle réside dans l'agitation microscopique des particules qui constituent les miroirs multi-diélectriques de la cavité de l'interféromètre. Ce bruit thermique des revêtements vient en effet modifier de façon aléatoire la longueur de la cavité d'une quantité extrêmement faible m), mais qui suffit à masquer la déformation de l'espace-temps. Dans ce contexte, il faut pouvoir disposer d'une métrologie pour mesurer directement le bruit thermique des composants, afin de mettre en œuvre des stratégies de réduction de ce bruit.- Il se trouve que l'Europe ne dispose aujourd'hui d'aucun système pour répondre de façon satisfaisante à cette demande, et à ce titre, l'Institut Fresnel a rejoint la collaboration Virgo pour développer une instrumentation unique et innovante permettant de pallier cette lacune cruciale et stratégique. Ainsi, le cœur de cette thèse concernera la mise en œuvre expérimentale de l'instrument de mesure dont le principe s'appuie sur une technique d'interférométrie temporellement différentielle. Les résultats seront confrontés à une modélisation exacte du bruit thermique en appui sur le principe de fluctuation-dissipation. Une fois cette confrontation validée, des solutions seront explorées pour la réduction du bruit thermique.- Le travail sera réalisé en interaction étroite avec la Collaboration Virgo qui en valorisera également les résultats.**Prise de fonction**:

- 02/10/2023**Nature du financement**:

- Autre financement public**Précisions sur le financement**:

- Bourse Ecole Doctorale**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- Institut Fresnel - CNRS UMR 6133L'Institut Fresnel est un laboratoire du CNRS regroupant 140 chercheurs spécialistes dans les domaines de la photonique, l'électromagnétisme, le traitement du signal et des images. L'Institut est divisé en 13 équipes travaillant sur l'endommagement laser, la diffusion lumineuse, l'optique statistique, la bio-photonique, les méta-matériaux, les cristaux photoniques, la microscopie non linéaire, l'imagerie micro-onde, la microscopie haute résolution, le filtrage optique, le design de composants optiques, l'optimisation des technologies de pointe pour la réalisation des composants multicouches, l'analyse de signaux multidimensionnels, la biométrie.

L'Institut Fresnel est mondialement reconnu pour ses activités en lien avec la métrologie et la modélisation des pertes par diffusion lumineuse ou par rayonnement thermique des composants optiques hautes performances. A ce titre, l'équipe CONCEPT de l'Institut Fresnel a rejoint le consortium LISA en 2018 et la collaboration Virgo en 2020. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse s'inscriront dans le contexte de ces collaborations internationales.

**Site web**:
**Intitulé du doctorat**:

- Doctorat de Physique**Pays d'obtention du doctorat**:

- France**Etablissement délivrant le doctorat**:

- Aix Marseille Université**Ecole doctorale**:

- Physique et Sciences de la Matière (ED352)ingénieur.e ou titulaire d'un master 2- 25/04/2023