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| Development of a cavity-enhanced Fourier transform spectrometer based on optical frequency combs for laboratory astrophysics (Développement d'un spectromètre à transformée de Fourier en cavité par peigne de fréquences optiques pour l'astrophysique de laboratoire) | ||
Dubroeucq, Romain - (2023-12-12) / Université de Rennes Development of a cavity-enhanced Fourier transform spectrometer based on optical frequency combs for laboratory astrophysics Langue : Anglais Directeur de thèse: Rutkowski, Lucile; Georges, Robert Laboratoire : Institut de Physique de Rennes Ecole Doctorale : S3M Thématique : Physique | ||
Mots-clés : peignes de fréquences optiques, cavités optiques, spectroscopie par transformée de Fourier, astrophysique de laboratoire, Résonateurs optiques, Fourier, Spectroscopie par transformée de, Basses températures -- Recherche Résumé : Cette thèse s'inscrit dans le contexte des expériences d'astrophysique de laboratoire menées à l'Institut de Physique de Rennes, qui tentent de reproduire les conditions de basses températures (~10-50 K) du milieu interstellaire, afin de réaliser des mesures de cinétique réactionnelle avec des molécules d'intérêt pour l'astrochimie. L'objectif de cette thèse est le développement d'un spectromètre d'absorption infrarouge résolu en temps, pour sonder les écoulements supersoniques uniformes utilisés pour refroidir les molécules en phase gazeuse. Le spectromètre est basé sur un peigne de fréquences optiques, qui présente des dizaines de milliers de modes laser équidistants dans le domaine des fréquences, fournissant une large couverture spectrale, une haute résolution et une haute sensibilité, et permettant ainsi de détecter plusieurs espèces moléculaires simultanément. Pour augmenter encore la sensibilité de détection, le peigne de fréquences est couplé à une cavité optique. La détection à large bande de la lumière laser est réalisée avec un spectromètre à transformée de Fourier, qui peut opérer de manière résolue en temps, et est appliqué à une nouvelle approche de la spectroscopie de temps de déclin de cavité large bande avec un peigne de fréquences. La première démonstration d'un jet supersonique continu sondé par spectroscopie à transformée de Fourier basée sur un peigne de fréquences couplé à une cavité optique est également présentée. Résumé (anglais) : This thesis is set in the context of the laboratory astrophysics experiments conducted at the Institute of Physics of Rennes, which try to reproduce the low temperature conditions (~10-50 K) of the interstellar medium, to perform reaction kinetics measurements on molecules of interest to astrochemistry. The aim of this thesis was the development of a time-resolved infrared absorption spectrometer, to probe the uniform supersonic flows used to cool down molecules in the gas phase. The spectrometer is based on an optical frequency comb, which displays tens of thousands of equidistant laser modes in the frequency domain, providing a broad spectral coverage, high resolution and high sensitivity, and allowing to monitor several molecular species simultaneously. To further increase detection sensitivity, the frequency comb is coupled to an optical enhancement cavity. The broadband detection of the laser light is performed with a Fourier transform spectrometer, which can be operated in a time-resolved fashion, and applied to a new approach to broadband cavity ring-down spectroscopy with a frequency comb. The first demonstration of a continuous supersonic jet probed by cavity-enhanced Fourier transform spectroscopy based on a frequency comb is also presented. Identifiant : rennes1-ori-wf-1-19099 | ||
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