Descriptif

Quantum optics: lasers and atoms

Course taught in English

This course is dedicated to the description of the interaction of light with atoms. In particular, we describe the principle of operation of lasers. The laser is described both from the point of view of the physicist, for its unique physical properties, and from the point of view of applications. Some of the revolutions based on the development of lasers are introduced, such as the laser cooling techniques on which all modern cold atom physics is based.

Contents:
- Transition probabilities
- Atom-light interaction
- Principle and properties of lasers
- Laser dynamics
- Elements of statistical optics. Application to laser coherence and linewidth
- Laser applications
- Manipulation of atoms with light. Cold atoms

Prerequisites : PHY430 – Advanced quantum physics or any equivalent quantum mechanics training

Cours dispensé en anglais

L'optique quantique décrit la lumière et son interaction avec la matière. Ce premier enseignement est consacré à la physique des lasers, domaine en plein essor où la distinction entre physique de base et physique appliquée n'a pas de pertinence.

Sujets enseignés :
- Probabilités de transition
- Interaction atome-rayonnement
- Principe et propriétés de base des lasers
- Lasers continus
- Lasers en impulsion
- Eléments d'optique statistique : application à la cohérence et à la largeur de raie laser
- Applications des lasers
- Manipulation et refroidissement d'atomes par lasers

Niveau requis : PHY430 - Physique quantique avancée

Langue du cours : Anglais

Credits ECTS : 5