We demonstrate a scheme for realizing a compact cold atom gravimeter. The use of a hollow pyramidal configuration allows to achieve all functions: trapping, interferometer and detection with a unique laser beam leading to a drastic reduction in complexity and volume. In particular, we demonstrate a relative sensitivity to acceleration of gravity (g) of at one second, with a moderate laser power of 50 mW. This simple geometry combined to such a high sensitivity opens wide perspectives for practical applications.
REFERENCES
1.
A.
Peters
, K. Y.
Chung
, and S.
Chu
, Nature (London)
400
, 849
(1999
).2.
G.
Genevès
, P.
Gournay
, A.
Gosset
, M.
Lecollinet
, F.
Villar
, P.
Pinot
, P.
Juncar
, A.
Clairon
, A.
Landragin
, D.
Holleville
, F.
Pereira Dos Santos
, J.
David
, M.
Besbes
, F.
Alves
, L.
Chassagne
, and S.
Topçu
, IEEE Trans. Instrum. Meas.
54
, 850
(2005
).3.
J. B.
Fixler
, G. T.
Foster
, J. M.
McGuirk
, and M. A.
Kasevich
, Science
315
, 74
(2007
).4.
G.
Lamporesi
, A.
Bertoldi
, L.
Cacciapuoti
, M.
Prevedelli
, and G. M.
Tino
, Phys. Rev. Lett.
100
, 050801
(2008
).5.
H.
Müller
, S.
Chiow
, S.
Herrmann
, S.
Chu
, and K. Y.
Chung
, Phys. Rev. Lett.
100
, 180405
(2008
).6.
R. E.
Bell
, V. A.
Childers
, R. A.
Arko
, D. D.
Blankenship
, and J. M.
Brozena
, J. Geophys. Res.
104
, 15281
, doi:10.1029/1999JB900122 (1999
).7.
M.
Kasevich
and S.
Chu
, Phys. Rev. Lett.
67
, 181
(1991
).8.
J.
Le Gouët
, T. E.
Mehlsäubler
, J.
Kim
, S.
Merlet
, A.
Clairon
, A.
Landragin
, and F.
Pereira Dos Santos
, Appl. Phys. B
92
, 133
(2008
).9.
K. I.
Lee
, J. A.
Kim
, H. R.
Noh
, and W.
Jhe
, Opt. Lett.
21
, 1177
(1996
).10.
J. M.
Kohel
, J.
Ramirez-Serrano
, R. J.
Thompson
, L.
Maleki
, J. L.
Bliss
, and K. G.
Libbrecht
, J. Opt. Soc. Am. B
20
, 1161
(2003
).11.
A.
Camposeo
, A.
Piombini
, F.
Cervelli
, F.
Tantussi
, F.
Fuso
, and E.
Arimondo
, Opt. Commun.
200
, 231
(2001
).12.
J.
Arlt
, O.
Maragò
, S.
Webster
, S.
Hopkins
, and C. J.
Foot
, Opt. Commun.
157
, 303
(1998
).13.
R. S.
Williamson
III, P. A.
Voytas
, R. T.
Newell
, and T.
Walker
, Opt. Express
3
, 111
(1998
).14.
M.
Vangeleyn
, P. F.
Griffin
, E.
Riis
, and A. S.
Arnold
, Opt. Express
17
, 13601
(2009
).15.
S.
Pollock
, J. P.
Cotter
, A.
Latiotis
, and E. A.
Hinds
, Opt. Express
17
, 14109
(2009
).16.
P.
Bouyer
and A.
Landragin
, Patent No. WO 2009/118488 A2 (published on October 1, 2009
).17.
M.
Kasevich
, D. S.
Weiss
, E.
Riis
, K.
Moler
, S.
Kasapi
, and S.
Chu
, Phys. Rev. Lett.
66
, 2297
(1991
).18.
Ch.
Bordé
, Phys. Lett. A
140
, 10
(1989
).19.
P.
Cheinet
, F.
Pereira Dos Santos
, T.
Petelski
, J.
Le Gouët
, J.
Kim
, K. T.
Therkildsen
, A.
Clairon
, and A.
Landragin
, Appl. Phys. B: Lasers Opt.
84
, 643
(2006
).20.
The pyramidal reflector have been realized by Optique de Précision J. Fichou, 30 rue de la Garenne, 94260 Fresnes, France.
21.
The model was carried out by applying the PETGTAB software, version 3.01, produced by G. Wenzel, Institut für Erdmessung, University of Hannover, Germany.
22.
A.
Gauguet
, B.
Canuel
, T.
Lévèque
, W.
Chaibi
, and A.
Landragin
, Phys. Rev. A
80
, 063604
(2009
).23.
J. M.
Brown
, T. M.
Niebauer
, B.
Richter
, F. J.
Klopping
, J. G.
Valentine
, and W. K.
Buxton
, Eos Trans. AGU
80
, 355
(1999
).24.
T. M.
Niebauer
, G. S.
Sasagawa
, J. E.
Faller
, R.
Hilt
, and F.
Klopping
, Metrologia
32
, 159
(1995
).25.
R. A.
Nyman
, G.
Varoquaux
, F.
Lienhart
, D.
Chambon
, S.
Boussen
, J. -F.
Clément
, T.
Müller
, G.
Santarelli
, F.
Pereira Dos Santos
, A.
Clairon
, A.
Bresson
, A.
Landragin
, and P.
Bouyer
, Appl. Phys. B: Lasers Opt.
84
, 673
(2006
).26.
S.
Merlet
, J.
Le Gouët
, Q.
Bodart
, A.
Landragin
, F.
Pereira Dos Santos
, and P.
Rouchon
, Metrologia
46
, 87
(2009
).© 2010 American Institute of Physics.
2010
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
