Brevet FR3039657A1 (20170203)
REVENDICATIONS1. Dispositif (8) de mise en forme d'un faisceau laser (5), destiné notamment à être inclus dans un capteur 5 atomique (1) tel qu'une horloge atomique, un magnétomètre atomique ou un gyromètre atomique, en étant associé, d'une part, à un laser (3) d'émission d'un faisceau laser (5), et, d'autre part, à une cellule (2) à vapeur alcaline comprenant une cavité (6) emplie d'un gaz apte à être 10 pénétrée par un faisceau laser mis en forme (5e) et à un photodétecteur de réception (4) d'un faisceau laser ayant pénétré la cellule, le dispositif de mise en forme comprenant un prisme rétro-réflecteur (9) comportant une zone d'entrée (12) d'un 15 faisceau laser entrant (5b), une zone de sortie (13) d'un faisceau laser sortant (5d) ainsi que deux faces de réflexion (14,\n<CLM>\1\td'un faisceau laser interne (5c), lesdites faces de réflexion formant entre elles un angle droit, 20 le dispositif de mise en forme étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre un polariseur linéaire (10) disposé en amont de la zone d'entrée (12) du prisme rétro-réflecteur (9) de sorte à être traversé par un faisceau laser entrant (5b) dans le 25 prisme rétro-réflecteur par la zone d'entrée et apte à imposer une polarisation linéaire audit faisceau laser entrant, et une lame à biréfringence de forme (11) disposée en aval de la zone de sortie (13) du prisme rétro-réflecteur 30 de sorte à être traversée par un faisceau laser sortant (5d) du prisme rétro-réflecteur par la zone de sortie et apte à imposer une polarisation circulaire audit faisceau laser sortant pour obtenir un faisceau laser mis en forme 3039657 23 (5e) .\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 1, dans lequel le polariseur linéaire (10) comporte un réseau métallique 5 (17) sub-longueur d'onde, et dans lequel le réseau métallique sub-longueur d'onde du polariseur linéaire comporte une pluralité de lames métalliques (18) s'étendant parallèlement les unes aux autres selon une direction de lame métallique (DM) et étant juxtaposées les unes par 10 rapport aux autres selon une direction passante du réseau métallique (DP) perpendiculaire à la direction de lame métalliques.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 2, dans lequel 15 la direction passante (DP) du réseau métallique (17) est parallèle à une direction d'intersection (I) entre des plans géométrique d'extension (P1, P2) respectifs des deux faces de réflexion (14, 15). 20\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la lame à biréfringence de forme (11) comporte un réseau diélectrique (20) sublongueur d'onde d'ordre zéro, et dans lequel le réseau diélectrique sub-longueur d'onde d'ordre zéro de la lame à 25 biréfringence de forme comporte une pluralité de lames diélectriques (21) s'étendant parallèlement les unes aux autres selon une direction de lame diélectrique (DD) et étant juxtaposées les unes par rapport aux autres selon une direction de réseau diélectrique (DR) perpendiculaire à la 30 direction de lame diélectrique.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 4 et l'une quelconque des revendications 2 et 3, dans lequel la 3039657 24 direction de lame diélectrique (DD) forme un angle de 45° avec la direction de lame métallique (DM).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le polariseur linéaire (10) et la lame à biréfringence de forme (11) sont disposés côte à côte sur une plaquette - ou wafer - en verre (19).\n<CLM>\1\tDispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la zone d'entrée (12) et la zone de sortie (13) du prisme rétro-réflecteur (9) forment deux portions d'une face de transmission (16) du prisme rétro-réflecteur, et dans lequel le polariseur linéaire (10) et la lame à biréfringence de forme (11) sont placés en regard de ladite face de transmission(16) , étant soit formés sur ladite face de transmission (16) soit formés sur une plaquette - ou wafer - en verre (19) placée en regard de ladite face de transmission (16).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif (8) de mise en forme d'un faisceau laser (5) destiné notamment à être inclus dans un capteur atomique (1) tel qu'une horloge atomique, un magnétomètre atomique ou un gyromètre atomique, en étant associé, d'une part, à un laser (3) d'émission d'un faisceau laser (5), et, d'autre part, à une cellule (2) à vapeur alcaline comprenant une cavité (6) emplie d'un gaz apte à être pénétrée par un faisceau laser mis en forme (5e) et à un photodétecteur de réception (4) d'un faisceau laser ayant pénétré la cellule, dans lequel : - on dispose d'un prisme rétro-réflecteur (9) comportant une zone d'entrée (12) d'un faisceau laser entrant (5b), une zone de sortie (13) d'un faisceau laser sortant (5d) ainsi que deux faces de réflexion (14,\n<CLM>\1\t3039657 25 d'un faisceau laser interne (5c), lesdites faces de réflexion formant entre elles un angle droit, - on forme et on dispose un polariseur linéaire (10) apte à imposer une polarisation linéaire à un faisceau 5 laser entrant (5b) et disposé en amont de la zone d'entrée (12) du prisme rétro-réflecteur de sorte à être traversé par un faisceau laser entrant dans le prisme rétro-réflecteur par la zone d'entrée, et - on forme et on dispose une lame à biréfringence 10 de forme (11) apte à imposer une polarisation circulaire à un faisceau laser sortant (5d) et disposée en aval de la zone de sortie (13) du prisme rétro-réflecteur de sorte à être traversée par un faisceau laser sortant du prisme rétro-réflecteur par la zone de sortie. 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8, dans lequel on forme le polariseur linéaire (10) par dépôt d'une couche de matériau métallique sur une plaquette - ou wafer - en verre (19), notamment une couche d'aluminium ou 20 d'or, et on forme la lame à biréfringence de forme (11) sur ladite plaquette - ou wafer - en verre (19) soit par dépôt d'une couche de matériau diélectrique, notamment une couche de nitrure de silicium, sur ladite plaquette - ou wafer - 25 en verre soit par gravure de ladite plaquette - ou wafer en verre, on dispose le polariseur linéaire (10) en amont de la zone d'entrée (12) du prisme rétro-réflecteur et la lame à biréfringence de forme (11) en aval de la zone de sortie 30 (13) du prisme rétro-réflecteur (9) en plaçant la plaquette - ou wafer - en verre (19) en regard d'une face de transmission (16) du prisme rétro-réflecteur (9), la zone d'entrée (12) et la zone de sortie (13) du prisme rétro- 3039657 26 réflecteur formant deux portions de ladite face de transmission (16).\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 8, dans lequel 5 on forme et on dispose le polariseur linéaire (10) en amont de la zone d'entrée (12) du prisme rétro-réflecteur (9) par dépôt d'une couche de matériau métallique, notamment une couche d'aluminium ou d'or, sur une face de transmission (16) du prisme rétro-réflecteur 10 (9), la zone d'entrée (12) du prisme rétro-réflecteur (9) formant une portion de ladite face de transmission (16), et on forme et on dispose la lame à biréfringence de forme (11) en aval de la zone de sortie (13) du prisme rétro-réflecteur (9) soit par dépôt d'une couche de 15 matériau diélectrique, notamment une couche de nitrure de silicium, sur la face de transmission (16) du prisme rétro-réflecteur (9), la zone de sortie (13) du prisme rétro-réflecteur formant une portion de ladite face de transmission (16), soit par gravure de ladite face de 20 transmission (16).\n<CLM>\1\tCapteur atomique (1) comportant un dispositif (8) de mise en forme d'un faisceau laser (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, associé, de façon 25 compacte, d'une part, à un laser (3) d'émission d'un faisceau laser (5) et, d'autre part, à une cellule (2) à vapeur alcaline comprenant une cavité (6) emplie d'un gaz apte à être pénétrée par un faisceau laser mis en forme (5e) et un photodétecteur de réception (4) d'un faisceau 30 laser (5) ayant pénétré la cellule.\n<CLM>\1\tCapteur atomique (1) selon la revendication 11, dans lequel une direction préférentielle de polarisation 3039657 27 (DL) d'un faisceau laser (5) émis par le laser (3) d'émission est sensiblement alignée avec la direction passante (DP) du réseau métallique (17) du polariseur linéaire (10).