Abstract FR:

L'objet de cette these est l'etude theorique puis experimentale de la possibilite de reduire les fluctuations d'origine quantique de la lumiere, a l'aide d'une cavite optique bistable contenant un milieu non lineaire. Le calcul des spectres du bruit de la lumiere sortant d'une telle cavite optique est presente a l'aide d'un formalisme entree-sortie permettant de decrire la modification des fluctuations du champ electromagnetique par la cavite, et de tenir compte des fluctuations eventuellement ajoutees par le milieu non lineaire. Ce formalisme est applique au cas ou le milieu non lineaire est un effet kerr pur. Ce modele simple nous permet de degager un critere pour comparer les qualites des differents milieux existants pour la reduction du bruit quantique. Un milieu compose d'atomes immobiles est de ce point de vue un bon candidat. Cependant, a cause des proprietes specifiques liees aux resonances atomiques, il necessite un calcul detaille des spectres de bruit qui est fait avec le modele a deux niveaux et le formalisme entree-sortie. Ces calculs confirment la possibilite de reduire les fluctuations quantiques de la lumiere avec des atomes immobiles. La partie experimentale de cette these decrit la realisation d'un piege magneto-optique fournissant un nuage d'atomes de cesium presque immobiles. L'interaction de ces atomes pieges avec une cavite optique nous a permis d'observer deux phenomenes, dont une oscillation laser due a un grain par effet raman stimule dans les atomes froids. L'autre phenomene est la bistabilite optique, parfois accompagnee d'instabilites, dues a la non-linearite du milieu et a la contre-reaction optique de la cavite. La derniere partie de ce memoire discute les difficultes de la mesure du bruit quantique de la lumiere et presente des mesures preliminaires du bruit de la lumiere ayant interagi avec la cavite bistable