Brevet FR3019691A1 — publié le 20151009

SYSTEME LASER ASSERVI EN LONGUEUR D'ONDE La présente invention concerne un système laser asservi en longueur d'onde, ainsi qu'un appareil qui comprend un tel système. Elle est particulièrement appropriée pour produire des faisceaux laser dans le domaine spectral dit proche infrarouge, c'est-à-dire avec des longueurs d'onde d'environ 1,5 pm (micromètre). Il existe un besoin important pour des systèmes laser qui soient capables de délivrer un faisceau laser avec une longueur d'onde calibrée par rapport à une valeur de référence. De plus, les exigences suivantes sont recherchées : /1/ un intervalle de variation de la longueur d'onde calibrée du système laser, qui soit suffisamment large pour une utilisation qui est envisagée ; /2/ le système laser soit agile en longueur d'onde, c'est-à-dire que la longueur d'onde puisse être modifiée rapidement en conservant un contrôle précis de sa valeur ; /3/ le système ait un prix de revient réduit ; /4/ le système soit robuste et puisse être miniaturisé pour provoquer un encombrement réduit au sein d'un appareil dans lequel il est utilisé ; /5/ le système soit peu sensible ou insensible à des bruits externes ; et /6/ le système ait un fonctionnement stable pendant toute une durée d'utilisation. Pour obtenir un intervalle de variation de la longueur d'onde qui soit suffisamment large, des systèmes laser à deux étages ont été proposés. De tels systèmes comprennent deux sources laser : une source maître et une source esclave. La source maître fournit un faisceau laser intermédiaire dont la longueur d'onde est calibrée précisément par rapport à une valeur de référence. Ensuite, la source esclave fournit un faisceau laser de sortie dont la longueur d'onde est modifiable de façon contrôlée par rapport à celle du - 2 - faisceau laser intermédiaire. Mais de tels systèmes sont complexes et onéreux, notamment parce qu'ils nécessitent de combiner plusieurs sources laser. Par ailleurs, des systèmes laser asservis en longueur d'onde qui ne nécessitent chacun qu'une unique source laser, ont aussi été proposés avec une architecture conforme à la Figure 1. Les références numériques qui sont indiquées dans cette figure ont les significations suivantes : 100 système laser dans son ensemble 1 source laser, notée SOURCE, délivrant le faisceau laser F1 avec la longueur d'onde À1 qui est variable en fonction d'un signal de commande 2 doubleur de fréquence optique, noté DOUBL., délivrant le faisceau laser F2 à partir du faisceau F1 reçu en entrée 3 unité de référence spectrale 30 unité de production d'une valeur de référence de longueur d'onde, notée REF., pouvant être basée sur un principe spectroscopique 31 comparateur de longueur d'onde, noté COMP., pouvant être basé sur un principe interférométrique 10 connexion de rétroaction 11 connexion optique comprenant le doubleur 2, et reliant la sortie optique de la source 1 à l'entrée de l'unité 3 101 sortie optique du système laser 100 Le faisceau laser F2 possède une composante spectrale dont la longueur d'onde À2 est égale à la moitié de celle du faisceau F1 : À2 = À1/2. L'unité 30 et le comparateur 31 sont parties de l'unité de référence spectrale 3. Ils sont adaptés pour que le comparateur 31 délivre en sortie un signal de rétroaction qui soit représentatif de l'écart entre la longueur d'onde À2 et la valeur de référence de longueur d'onde, noté ÀREF. Ce signal de rétroaction est transmis par la connexion de rétroaction 10 à la source laser 1, et forme le signal de commande de la variation de la longueur d'onde À1. Une telle structure présente l'avantage que la longueur d'onde À1 puisse être de - 3 - l'ordre de 1,5 pm alors que la longueur d'onde ÀREF est de l'ordre de 0,7 pm ou 0,8 pm. Ainsi, la source laser 1 peut être d'un type utilisé en télécommunication, et donc à coût réduit, alors que l'unité 30 peut être constituée à partir d'une cellule de spectroscopie. Le comparateur 31 possède également une entrée pour recevoir une valeur de décalage, notée FCONS, de sorte que le signal de rétroaction soit représentatif de la différence entre cette valeur de décalage d'une part, et l'écart entre À2 et ÀREF d'autre part. La valeur de décalage FCONS est alors utilisée pour adapter la longueur d'onde du faisceau laser qui est délivré à la sortie optique 101, en fonction de l'utilisation voulue. Mais l'intervalle de variation de la longueur d'onde qui est ainsi réalisable, correspond à une valeur maximale de balayage en fréquence pour FCONS d'environ 100 MHz, n'est pas suffisamment large pour de nombreuses utilisations. En particulier, elle est insuffisante pour réaliser des fonctions de refroidissement d'atomes, réaliser des mesures d'interférométrie atomique, de spectroscopie, de métrologie, etc. A partir de cette situation, la présente invention a pour but de proposer un nouveau système laser qui satisfasse certaines au moins des exigences /1/ à /6/ dans une mesure améliorée. Pour cela, la présente invention propose un système laser qui comprend : - une source laser, ayant une sortie qui est adaptée pour délivrer un premier faisceau laser à une longueur d'onde variable, et une entrée qui est adaptée pour recevoir un signal de commande d'une variation de la longueur d'onde du premier faisceau laser ; - une unité de référence spectrale, ayant une entrée qui est adaptée pour recevoir un deuxième faisceau laser, et une sortie qui est adaptée pour délivrer un signal de rétroaction représentatif d'un écart entre une valeur de référence de longueur d'onde et une longueur d'onde du deuxième faisceau laser ; - une connexion de rétroaction, qui relie la sortie de l'unité de référence spectrale à l'entrée de la source laser, de sorte que le signal de - 4 - rétroaction forme le signal de commande de variation de la longueur d'onde du premier faisceau laser ; et - une connexion optique, qui relie la sortie de la source laser à l'entrée de l'unité de référence spectrale. La connexion optique comprend au moins un composant non-linéaire, qui est adapté pour délivrer un faisceau laser dérivé à partir du premier faisceau laser. Ce faisceau laser dérivé présente au moins une longueur d'onde qui est distincte de celle du premier faisceau laser. Selon une première caractéristique de l'invention, la connexion optique comprend en outre un modulateur qui est disposé en série avec le composant non-linéaire. Ce modulateur possède une entrée de commande de modulation adaptée pour moduler un faisceau laser qui est reçu par le modulateur, en fonction d'un signal de modulation qui est appliqué sur l'entrée de commande de modulation. Selon une seconde caractéristique de l'invention, le signal de rétroaction qui est délivré par l'unité de référence spectrale est basé sur une combinaison de la modulation avec la longueur d'onde du faisceau laser dérivé. Autrement dit, cette combinaison constitue la longueur d'onde qui est utilisée pour asservir la source laser en longueur d'onde. Cette longueur d'onde d'asservissement peut être sélectionnée parmi plusieurs longueurs d'onde respectives de composantes spectrales différentes qui sont contenues dans le faisceau laser dérivé et reçues en entrée par l'unité de référence spectrale. Le système laser de l'invention présente notamment les avantages suivants : - une seule source laser peut être suffisante ; - lorsque la sortie optique du système laser est située dans la connexion optique en amont du modulateur, le faisceau laser qui est extrait par cette sortie n'est pas altéré autrement que par l'asservissement en longueur d'onde. En particulier, il peut être monochromatique sans composantes spectrales non-désirées ; - le composant non-linéaire permet d'utiliser une source laser et une unité - 5 - de référence spectrale qui fonctionnent dans des intervalles de longueur d'onde respectifs qui sont séparés, c'est-à-dire sans recouvrement ; et - le système laser de l'invention est compatible avec des modes de réalisation particuliers qui satisfont chacun une ou plusieurs des exigences /1/ à /6/ citées plus haut. Certains de ces modes de réalisation peuvent être pourvus d'un ou plusieurs des perfectionnements suivants : - la source laser et/ou une partie au moins de la connexion optique peut être réalisée sous forme fibrée ; - le modulateur peut être situé en amont ou en aval du composant non-linéaire à l'intérieur de la connexion optique ; - lorsque le modulateur est situé en aval du composant non-linéaire dans la connexion optique, celle-ci peut-comprendre en outre un modulateur additionnel qui est situé en amont du composant non-linéaire ; - la connexion optique peut comprendre en outre un coupleur optique ayant une entrée et deux sorties, la connexion optique passant alors par l'entrée du coupleur et une de ses sorties, et l'autre sortie du coupleur formant une sortie du système laser qui est adaptée pour délivrer une partie du premier faisceau laser à un dispositif d'utilisation externe. Dans ce cas, le coupleur peut être préférablement situé en amont du modulateur dans la connexion optique, pour éviter que des composantes spectrales créées par la modulation ne soient transmises par la sortie du système laser ; - la longueur d'onde du premier faisceau laser peut être 1560 nm (nanomètre) ou 1534 nm à moins de 0,1% près ; - la connexion optique peut comprendre en outre un amplificateur optique qui est situé en amont du composant non-linéaire ; - le composant non-linéaire peut être un composant à base d'un cristal non-linéaire ; et - 6 - - l'unité de référence spectrale peut comprendre une cellule renfermant un gaz, et être adaptée pour délivrer le signal de rétroaction à partir d'une spectroscopie réalisée sur le gaz avec détection synchrone. Dans ce cas, le système laser peut comprendre en outre un générateur qui est connecté à l'entrée de commande de modulation, et qui est adapté pour produire le signal de modulation de façon à générer une modulation de fréquence utilisée pour la détection synchrone, en plus de la modulation du faisceau laser reçu par le modulateur. L'invention propose aussi un appareil pour interagir avec des atomes, qui comprend un système laser tel que décrit précédemment. En particulier, un tel appareil peut être adapté pour réaliser des mesures inertielles à partir d'atomes froids. Dans ce cas, l'appareil peut comprendre en outre des moyens pour réaliser des mesures d'interférométrie atomique sur les atomes froids, ainsi que des moyens pour dériver une valeur d'une grandeur inertielle à partir d'un résultat d'au moins une des mesures d'interférométrie atomique. Un tel appareil, dans des réalisations préférées, peut comprendre en outre une voie d'utilisation qui est agencée pour relier la sortie du système laser à une enceinte contenant les atomes. Cette voie d'utilisation peut comprendre elle-même un autre modulateur et un autre composant non- linéaire, qui sont disposés en série dans la voie d'utilisation. Alors, le signal de modulation qui est appliqué sur l'entrée de commande de modulation à l'intérieur du système laser, et un autre signal de modulation qui est appliqué sur une entrée de commande de modulation du modulateur de la voie d'utilisation, peuvent être adaptés ensemble pour que des longueurs d'onde de faisceau laser issu de la voie d'utilisation soient adaptées pour refroidir les atomes, mettre les atomes dans un état quantique initial, provoquer des transitions (notamment de type Raman, Bloch ou Bragg) pour les atomes, repomper les atomes, puis détecter une proportion des atomes qui sont dans un état atomique final, selon une séquence déterminée. Dans des réalisations particulières de l'appareil, l'unité de référence spectrale peut comprendre une cellule qui contient des atomes de rubidium 85 (85Rb), et qui est adaptée pour délivrer le signal de rétroaction à partir d'une 30196 9 1 - 7 - spectroscopie réalisée sur ces atomes de rubidium 85. Les atomes qui sont contenus dans l'enceinte, avec lesquels l'appareil interagit, peuvent être des atomes de rubidium 87 (87Rb). Dans ce cas, le signal de modulation qui est appliqué sur l'entrée de commande de modulation à l'intérieur du système 5 laser, correspond à une différence énergétique entre une raie d'absorption du rubidium 85 et une raie d'absorption du rubidium 87. Grâce à l'invention, un tel appareil peut être compact, robuste et léger. Il est alors approprié pour être embarqué à bord d'un satellite ou d'un engin spatial, en vue de réaliser des mesures inertielles dans l'espace. 10 D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la Figure 1, déjà décrite, est un schéma optique d'un système laser tel que connu avant la présente invention ; 15 - la Figure 2a est un schéma optique d'un système laser tel que proposé par la présente invention ; - la Figure 2b correspond à la Figure 2a, pour un autre appareil conforme à l'invention et incluant plusieurs perfectionnements possibles ; - la Figure 3a est un schéma optique d'un appareil pour interagir avec des 20 atomes, utilisant l'invention ; et - la Figure 3b est un diagramme illustrant des interactions avec les atomes, qui peuvent être produites par l'appareil de la Figure 3a. Des références identiques qui sont indiquées dans plusieurs de ces figures désignent des éléments identiques ou qui ont des fonctions identiques. 25 Dans la suite, les expressions en amont et en aval font référence au sens de propagation des faisceaux laser. En outre, des composants optiques ou électroniques qui ne participent pas directement à l'invention ne sont pas décrits, étant entendu que leur ajout est à la portée de l'Homme du métier. Le système 100 de la Figure 2a, qui est conforme à l'invention, peut 30 être obtenu à partir du système de la Figure 1 en ajoutant le modulateur 4, noté MOD., en série avec le convertisseur de fréquence 2 à l'intérieur de la - 8 - connexion optique 11. Les différentes liaisons optiques entre tous les composants du système 100 peuvent être à fibre pour conduire les faisceaux laser. La source laser 1 peut être d'un type quelconque à longueur d'onde variable, tel que connu de l'Homme du métier. En particulier, ce peut être une source laser à fibre, notamment à fibre dopée à l'erbium, une source laser à semi-conducteur ou une diode laser. En fonction du type de source, le signal de commande de variation de la longueur d'onde À1 peut être la température, un courant d'injection, un paramètre de variation de longueur de cavité, etc. A cause de leur faible prix, les sources laser utilisées dans le secteur des télécommunications peuvent être préférées, avec la longueur d'onde À1 de l'ordre de 1,5 pm. L'unité 30 de production de la valeur de référence de longueur d'onde ÀREF peut aussi être d'un type quelconque, connu de l'Homme du métier. En particulier, elle peut comprendre une cellule renfermant un gaz tel que du rubidium, et fonctionner par spectroscopie. Dans ce cas, la valeur de référence ÀREF peut correspondre à une raie d'absorption du gaz, pouvant être une raie simple, fine ou hyperfine. Le comparateur 31 peut aussi être d'un type quelconque connu de l'Homme du métier. En particulier, ce peut être un comparateur à fonctionnement par interférence optique. Alternativement, l'unité de référence spectrale 3 peut réaliser un asservissement de la longueur d'onde À1 de la source 1 sur une transition atomique saturée du gaz de l'unité 30. De façon générale, le doubleur de fréquence de la Figure 1 peut être remplacé dans la Figure 2 par un composant non-linéaire noté N.L., et encore référencé 2. Un tel composant est aussi connu de l'Homme du métier. Il peut être à base d'un cristal non-linéaire, tel qu'un cristal de niobiate de lithium (LiNbO3) retourné périodiquement, désigné par l'acronyme anglais PPLN. Le composant 2 peut donc encore être un doubleur de fréquence, mais alternativement un tripleur de fréquence, etc. Alternativement, le composant non-linéaire 2 peut être un convertisseur de fréquence, paramétrique ou non, un composant à base de compteur ou de diviseur, etc. Ainsi, le composant - 9 - non-linéaire 2 génère en sortie au moins une composante spectrale de faisceau laser, appelée faisceau laser dérivé, dont la fréquence optique est un multiple par un facteur entier N supérieur à 1, de la fréquence optique d'une composante spectrale du faisceau laser qui est reçu en entrée par le composant 2. Le modulateur 4 peut aussi être d'un type quelconque connu de l'Homme du métier. Ce peut être un modulateur optique de phase ou un modulateur optique d'intensité. Il possède une entrée de commande de modulation qui est alimentée par un générateur approprié 40, pour fournir un signal de modulation. Ce signal possède une fréquence notée FMOD, qui peut appartenir notamment au domaine radiofréquence ou micro-onde. De façon connue, un tel modulateur 4 génère des composantes spectrales supplémentaires dans le faisceau laser qu'il délivre, par rapport au faisceau laser qu'il reçoit en entrée. Ces composantes spectrales ont chacune une fréquence optique qui est égale à celle du faisceau reçu en entrée, mais ajoutée ou diminuée d'un multiple de la fréquence de modulation Fmoe. Le facteur de multiplicité, qui est un nombre entier relatif, est noté M. Par exemple, le générateur 40 peut être un oscillateur contrôlé par tension, ou VCO pour «voltage-controlled oscillator» en anglais. Le faisceau laser F2 à l'entrée de l'unité de référence spectrale 3 possède plusieurs composantes spectrales, qui sont associées respectivement à des couples de valeurs pour les deux facteurs M et N. Cette pluralité de composantes spectrales du faisceau F2 résulte du modulateur 4, mais peut résulter du composant non-linéaire 2 d'une façon supplémentaire. Selon l'invention, l'une de ces composantes est utilisée pour réaliser l'asservissement de la longueur d'onde À1, à condition que les deux facteurs M et N qui sont associés à cette composante spectrale soient respectivement différents de zéro et de l'unité. En particulier, M # 0 signifie que l'asservissement est réalisé à partir d'une composante spectrale qui est créée par la modulation. N > 1 signifie que cette composante spectrale résulte d'une combinaison de la modulation avec une longueur d'onde du faisceau de sortie du composant non-linéaire 2 qui est différente de la ou des longueur(s) d'onde du faisceau laser en entrée de ce composant 2. -10- L'invention comprend les deux modes de réalisation du système laser 100 dans lesquels le modulateur 4 peut être situé en aval (Figure 2a) ou bien en amont du composant non-linéaire 2, dans la connexion optique 11. Lorsque le modulateur 4 est en aval du composant 2, la longueur d'onde À1 asservie par la connexion de rétroaction 10 est donnée par la formule suivante : 1 1 M FMOD N - XREF où C désigne la vitesse de la lumière dans le vide. Lorsque le modulateur 4 est en amont du composant 2, la longueur d'onde À1 est donnée par la formule alternative suivante : 1 1 1 m FmoD XREF N Dans ces deux cas, N peut être égal à deux si le composant 2 a une fonction de doubleur de fréquence, et M peut être égal à l'unité ou à moins un. La Figure 2b illustre des modes de réalisation de l'invention dans lesquels la connexion optique 11 comprend en outre un ou plusieurs des composants additionnels suivants, qui sont tous disposés en série avec le modulateur 4 et le composant non-linéaire 2 : - un modulateur additionnel 5, aussi noté MOD., qui est disposé en amont du composant non-linéaire 2 lorsque le modulateur 4 est situé en aval de ce dernier. Il est ainsi possible d'augmenter encore le nombre de combinaisons disponibles pour la longueur d'onde du faisceau laser dérivé avec laquelle l'asservissement de la source 1 est réalisé ; - un amplificateur optique 6, noté AMPL., qui est disposé en amont du composant non-linéaire 2. Un tel amplificateur optique peut être utile lorsque le composant 2 présente un rendement de conversion de longueur d'onde qui est faible. Il peut aussi être utile lorsque la composante du faisceau laser dérivé avec laquelle l'asservissement est réalisé, dérive elle-même d'une raie satellite de modulation dont l'intensité est faible. L'amplificateur 6 peut être du type à fibre dopée à l'erbium ; et - un coupleur optique 7, pour fournir une sortie optique de faisceau laser 101, en vue d'une utilisation de ce faisceau à l'extérieur du système laser 100. Préférablement, le coupleur optique 7 peut être inséré en amont du modulateur optique 4 au sein de la connexion optique 11, voire en première position après la sortie de la source 1, afin que le faisceau laser qui est ainsi extrait du système 100 soit dépourvu de composantes spectrales autres que le rayonnement à la longueur d'onde À1. Le faisceau laser qui est extrait par la sortie 101 peut être une partie principale du faisceau F1 délivré par la source 1. En effet, il peut être suffisant de ne transmettre qu'une faible partie du faisceau F1 à l'unité de référence spectrale 3, pour réaliser l'asservissement. Le perfectionnement qui est décrit maintenant a pour but de réduire la sensibilité de l'asservissement qui est réalisé dans le système laser 100, par rapport à des perturbations externes. Pour cela, l'unité de référence spectrale 3 peut être munie d'un système de détection synchrone pour produire le signal de rétroaction qui est transmis par la connexion 10. La modulation qui est nécessaire à cette détection synchrone peut être introduite par le modulateur 4, en superposition avec le signal de modulation optique. Ainsi, la longueur d'onde du faisceau laser dérivé qui est utilisée pour l'asservissement, est elle- même modulée pour réaliser la détection synchrone. Autrement dit, la fréquence du signal de modulation qui est transmis au modulateur 4 devient FMOD + AF(t), où FMOD est encore la fréquence de modulation optique, et OF(t) est une fréquence modulée supplémentaire qui est destinée à la détection synchrone. La modulation supplémentaire pour la détection synchrone est beaucoup plus lente que la modulation optique. Elle peut être produite par exemple en variant dans le temps la tension de contrôle de l'oscillateur VCO qui constitue le générateur 40. Alternativement, la fréquence OF(t) peut être introduite par un mélangeur qui est inséré entre le générateur 40 et l'entrée de commande de modulation du modulateur 4. La Figure 3a est un exemple d'architecture d'appareil capable de produire une séquence d'interférométrie atomique destinée à des atomes de -12- rubidium 87 (87Rb), par exemple pour réaliser une mesure de grandeur inertielle. Un tel appareil peut être un accéléromètre, un gyromètre, un gravimètre ou un gradiomètre. Les références nouvelles qui sont indiquées dans la Figure 3a ont les significations suivantes : 8 isolateur optique, noté 01 200 voie d'utilisation 201 modulateur optique de la voie d'utilisation, pouvant être du type modulateur de phase et encore noté MOD. 202 amplificateur optique de la voie d'utilisation, pouvant être du type à fibre dopée à l'erbium et encore noté AMPL. 203 doubleur de fréquence optique, pouvant à cristal PPLN et guide d'onde 204 modulateur acousto-optique, noté AO 205a, 205b obturateurs 206a-206c diviseurs de faisceau 300 enceinte à vide qui contient les atomes de rubidium auxquels la séquence d'interférométrie atomique est appliquée A l'intérieur de l'unité de référence spectrale 3, l'unité 30 est une cellule de vapeur de rubidium. Le comparateur 31 comprend un dispositif de séparation de faisceaux 31a et un photodétecteur 31b avec une électronique associée (non représentée). Son fonctionnement est basé sur l'optimisation (minimisation ou maximisation) de l'intensité du faisceau laser F2 après traversée de la cellule 30. La détection synchrone est combinée avec l'électronique du photodétecteur 31b. La longueur d'onde À1 est d'environ 1560 nm, et le composant non- linéaire 2 est un doubleur de fréquence optique : N = 2. De cette façon, le faisceau laser incident dans l'unité de référence spectrale 3, de même que les faisceaux laser F3 à F7 qui sont issus de la voie d'utilisation 200, ont des longueurs d'onde de l'ordre de 780 nm, correspondant au domaine d'absorption des atomes de rubidium 85 (85Rb) et rubidium 87 (87Rb). -13- La fréquence de modulation optique qui est appliquée au modulateur 4 à l'intérieur du système laser 100, est environ 1070 MHz. Cette fréquence correspond à l'écart entre une raie d'absorption de l'isotope 85 du rubidium (85Rb) et une raie d'absorption de l'isotope 87 du rubidium (87Rb). En prenant M = 1 pour la composante spectrale du faisceau laser F2 qui est utilisée pour l'asservissement à l'intérieur du système laser 100, cet asservissement peut être effectué à partir d'atomes de rubidium 85 (85Rb) qui sont contenus dans la cellule 30. Les faisceaux laser F3 à F7 ont alors une longueur d'onde ajustée pour interagir avec des atomes de rubidium 87 (87Rb) à l'intérieur de l'enceinte 300. La raie du rubidium 85 qui est utilisée est la raie de croisement entre les transitions atomiques de F=3 à F'=3 et de F=3 à F'=4, en utilisant les notations usuelles des états atomiques. La raie d'absorption du rubidium 87 correspond à la transition atomique de F=2 à F'=3. De cette façon, la longueur d'onde du faisceau laser dans la voie d'utilisation 200, qui résulte de l'ordre zéro de modulation par le modulateur 201 et du doublage de fréquence par le doubleur 203, permet les fonctions de refroidissement des atomes de rubidium 87, de préparation de ces atomes dans l'état initial F'=3, dite fonction de pousseur, de stimulation de la transition Raman 2, et de détection de la fraction de la population des atomes de rubidium 87 qui sont encore dans l'état F'=3 après la séquence d'interférométrie atomique. Ces différentes fonctions sont activées en ajustant précisément la fréquence de modulation FMOD, proche de 1070 MHz. La fréquence de modulation optique qui est appliquée au modulateur 201 de la voie d'utilisation 200, est égale à 6,8 GHz (Gigahertz) environ. Elle permet de réaliser les fonctions de repompage et de stimulation de la transition Raman 1, en utilisant les ordres 0 et +1 de la modulation qui est produite par le modulateur 201. La Figure 3b est un diagramme des transitions énergétiques des atomes de rubidium 87, avec les indications des différentes interactions qui sont produites par l'appareil. Le modulateur acousto-optique 204 et les obturateurs 205a et 205b permettent de déterminer les instants de production des impulsions laser qui -14- constituent la séquence d'interférométrie atomique, ainsi que leurs durées. Il est entendu que des reproductions de l'invention peuvent être adaptées par rapport à la description détaillée précédente, tout en conservant certains des avantages qui ont été cités. En particulier, l'appareil de la Figure 3a peut être adapté pour des atomes de potassium (K), en remplacement des atomes de rubidium (Rb). Dans ce cas, la source laser 1 sera prévue pour délivrer le faisceau laser F1 avec une longueur d'onde d'environ 1534 nm, au lieu de 1560 nm. REVENDICATIONS1. Système laser (100) asservi en longueur d'onde comprenant : - une source laser (1), ayant une sortie adaptée pour délivrer un premier faisceau laser (F1) à une longueur d'onde variable, et une entrée adaptée pour recevoir un signal de commande d'une variation de la longueur d'onde du premier faisceau laser ; - une unité de référence spectrale (3), ayant une entrée adaptée pour recevoir un deuxième faisceau laser (F2), et une sortie adaptée pour délivrer un signal de rétroaction représentatif d'un écart entre une valeur de référence de longueur d'onde et une longueur d'onde du deuxième faisceau laser ; - une connexion de rétroaction (10), reliant la sortie de l'unité de référence spectrale (3) à l'entrée de la source laser (1), de sorte que le signal de rétroaction forme le signal de commande de variation de la longueur d'onde du premier faisceau laser (F1) ; et - une connexion optique (11), reliant la sortie de la source laser (1) à l'entrée de l'unité de référence spectrale (3), ladite connexion optique comprenant au moins un composant non-linéaire (2) adapté pour délivrer, à partir du premier faisceau laser (F1), un faisceau laser dérivé qui présente au moins une longueur d'onde distincte de la longueur d'onde dudit premier faisceau laser ; le système laser (100) étant caractérisé en ce que la connexion optique (11) comprend en outre, en série avec le composant non-linéaire (2), un modulateur (4) ayant une entrée de commande de modulation adaptée pour moduler un faisceau laser reçu par ledit modulateur, en fonction d'un signal de modulation appliqué sur l'entrée de commande de modulation, et en ce que le système laser (100) est adapté pour qu'une combinaison de la modulation avec la longueur d'onde du faisceau laser dérivé constitue la longueur d'onde du deuxième faisceau laser (F2), sur laquelle est basé le signal de rétroaction. 2. Système laser selon la revendication 1, dans lequel le modulateur (4) est situé en aval du composant non-linéaire (2) dans la connexion optique (11), et ladite connexion optique comprend en outre un modulateur additionnel (5) situé en amont dudit composant non-linéaire. 3. Système laser selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la connexion optique (11) comprend en outre un coupleur optique (7) ayant une entrée et deux sorties, ladite connexion optique passant par l'entrée du coupleur et une des sorties du coupleur, et l'autre sortie du coupleur formant une sortie (101) du système laser (100) adaptée pour délivrer une partie du 10 premier faisceau laser (F1) à un dispositif d'utilisation externe. 4. Système laser selon la revendication 3, dans lequel le coupleur (7) est situé en amont du modulateur (4) dans la connexion optique (11). 5. Système laser selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la longueur d'onde du premier faisceau laser (F1) est 15 1560 nm ou 1534 nm à moins de 0,1% près. 6. Système laser selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la connexion optique (11) comprend en outre un amplificateur optique (6) situé en amont du composant non-linéaire (2). 7. Système laser selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, dans lequel le composant non-linéaire (2) est à base d'un cristal non-linéaire. 8. Système laser selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'unité de référence spectrale (3) comprend une cellule (30) renfermant un gaz, et est adaptée pour délivrer le signal de 25 rétroaction à partir d'une spectroscopie réalisée sur le gaz avec détection synchrone, le système laser (100) comprenant en outre un générateur (40) connecté à l'entrée de commande de modulation, et adapté pour produire le signal de modulation de façon à générer une modulation de fréquence utilisée pour la détection synchrone, en plus de la modulation du faisceau laser reçu par le modulateur (4). 9. Appareil pour interagir avec des atomes, comprenant un système laser (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Appareil selon la revendication 9, adapté pour réaliser des mesures inertielles à partir d'atomes froids, l'appareil comprenant en outre des moyens pour réaliser des mesures d'interférométrie atomique sur les atomes froids, et des moyens pour dériver une valeur d'une grandeur inertielle à partir d'un résultat d'au moins une des mesures d'interférométrie atomique. 11. Appareil selon la revendication 10, dans lequel le système laser (100) est conforme à la revendication 3 ou 4, l'appareil comprend en outre une voie d'utilisation (200) agencée pour relier la sortie (101) du système laser (100) à une enceinte (300) contenant les atomes, la voie d'utilisation comprenant elle-même un autre modulateur (201) et un 15 autre composant non-linéaire (203), disposés en série dans ladite voie d'utilisation, et le signal de modulation qui est appliqué sur l'entrée de commande de modulation à l'intérieur du système laser (100), et un autre signal de modulation qui est appliqué sur une entrée de commande de modulation du 20 modulateur (201) de la voie d'utilisation (200), étant adaptés ensemble pour que des longueurs d'onde de faisceau laser issu de la voie d'utilisation soient adaptées pour refroidir les atomes, mettre les atomes dans un état quantique initial, provoquer des transitions pour les atomes, repomper les atomes, puis détecter une proportion des atomes qui sont dans un état atomique final, selon 25 une séquence déterminée. 12. Appareil selon la revendication 11, dans lequel l'unité de référence spectrale (3) comprend une cellule (30) contenant des atomes de rubidium 85, et est adaptée pour délivrer le signal de rétroaction à partir d'une spectroscopie réalisée sur lesdits atomes de rubidium 85, les atomes contenus dans l'enceinte (300), avec lesquels l'appareil interagit, étant des atomes de rubidium 87, et le signal de modulation qui est appliqué sur l'entrée de commande de modulation à l'intérieur du système laser (100), correspond à une différence 5 énergétique entre une raie d'absorption du rubidium 85 et une raie d'absorption du rubidium 87.