Stage - Inverse-design de peignes de fréquence photonique H/F

CEA; Grenoble; Sur place; EUR 6 700 - 11 000; Plein temps

Avantages offerts par ce poste

Restauration et transport pris en char

Logement partiel ou frais

Résumé du poste

Stage au sein du CEA, laboratoire LIPS, dédié à l’inverse-design de peignes de fréquence photonique basés sur des solitons Kerr dissipatifs. Vous concevrez et validerez des peignes de fréquence dans des cavités FP apodisées, et développerez des outils de simulation (Python, Lumerical FDTD) pour étudier la génération de solitons et optimiser la dispersion et les pertes.

Vous préparez un Master ou diplôme ingénieur en optique ou photonique; compétences en Python et mathématiques souhaitées;

Qualifications

• Master ou diplôme d'ingénieur en optique ou photonique.
• Solide formation en optique et programmation scientifique.
• Bon niveau en mathématiques et compétence Python.

Responsabilités

• Concevoir et valider des peignes de fréquence dans des cavités FP apodisées.
• Réaliser une revue bibliographique sur l'inverse design appliqué aux microrésonateurs photoniques.
• Modéliser et simuler les dispositifs (Python, Lumerical FDTD) pour optimiser la dispersion et la géométrie.
• Prendre en compte les contraintes de fabrication, notamment Si₃N₄, et collaborer avec la fabrication.

Connaissances

Python

Optique

Photonique

Mathématiques appliquées

Formation

Bac+5 - École d'ingénieurs

Outils

Lumerical FDTD

Description du poste

Stage - Inverse-design de peignes de fréquence photonique H/F

Description du poste

Intitulé de l'offre

Stage - Inverse-design de peignes de fréquence photonique H/F

Sujet de stage

Les peignes de fréquence optiques basés sur des solitons Kerr dissipatifs (DKS) sont des sources compactes et ultra-stables, idéales pour les communications optiques, la métrologie, et les applications quantiques.
Cependant, la génération de solitons nécessite un contrôle précis de la dispersion et des pertes dans les cavités optiques. Les cavités Fabry-Perot (FP) apodisées, formées par des réseaux de Bragg chirpés, offrent une grande liberté pour l'ingénierie de la dispersion, permettant d'atteindre des puissances élevées par ligne de peigne.
La conception inverse (ou inverse design) est une approche innovante qui permet d’optimiser directement la géométrie des dispositifs photoniques pour atteindre des performances cibles, en utilisant des algorithmes d’optimisation basés sur des gradients (méthodes adjointes). Cette méthode a déjà démontré son efficacité pour concevoir des peignes de fréquence plats ou de formes arbitraires.

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Nous rejoindre, pour quoi faire ?

Au sein du LIPS en tant que stagiaire, votre rôle consistera à :

- Etre en charge de la conception et validation de ces peignes de fréquence

- Revue bibliographique : Étudier les méthodes d’inverse design appliquées aux microrésonateurs photoniques, en particulier pour les peignes DKS.

- Modélisation et simulation : Implémenter des outils de simulation (Python, Lumerical FDTD) pour étudier la génération de solitons Kerr dans des cavités FP apodisées. Utiliser des méthodes adjointes pour optimiser la dispersion intégrée et la géométrie des réseaux de Bragg afin d’obtenir des peignes DKS avec des profils spectraux cibles (plat, gaussien, ou personnalisé).

- Conception et validation : Concevoir une cavité FP apodisée optimisée pour maximiser la puissance par ligne de peigne et minimiser les pertes. Valider les designs par des simulations FDTD et des analyses de stabilité.

- Prise en compte des contraintes de fabrication : Adapter les designs pour une compatibilité avec les procédés de salle blanche (ex. : Si₃N₄). Collaborer avec l’équipe de fabrication pour évaluer la faisabilité des structures proposées.

Profil du candidat

Qu'attendons-nous de vous ?

Vous préparez actuellement un diplôme de niveau Master ou d’ingénieur dans le domaine de l’optique, la photonique, ou les mathématiques appliquées.

Vous avez une solide formation en optique, programmation scientifique, notamment en Python, et un bon niveau en mathématiques. Vous souhaitez développer vos compétences et acquérir une expérience pratique dans le domaine du design et de la simulation photonique.

Les principales compétences techniques attendues pour ce stage sont : bon niveau en optique, programmation scientifique en langage Python, bon niveau en mathématique, connaissance des logiciels de simulation photonique (Lumerical FDTD). Vous êtes reconnu(e) pour votre rigueur, votre créativité et votre capacité à travailler en équipe.

Vous avez encore un doute ? Nous vous proposons :

• Un cadre de recherche unique, dédié à des projets ambitieux au service des grands enjeux sociétaux
• Un environnement de travail high-tech et des équipements de recherche à la pointe de l’innovation
• Un campus au cœur de la métropole, facilement accessible en mobilité douce
• Une participation aux frais de restauration, de transport et de logement (sous conditions)
• Des encadrants bienveillants, passionnés et ayant l’envie de transmettre
• Une politique diversité et inclusion
• De réelles opportunités de carrière à l’issue de votre stage

Tous nos postes sont ouverts aux personnes en situation de Handicap. La Mission Handicap du CEA vous accompagne et met en place les aménagements nécessaires à vos besoins spécifiques

Localisation du poste

Localisation du poste

France, Auvergne-Rhône-Alpes, Isère (38)

Critères candidat

• Français (Intermédiaire)
• Anglais (Intermédiaire)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Diplôme de niveau master ou d'ingénieur

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.
Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.
Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
La conscience des responsabilités
La coopération
La curiosité

Référence

2026-41687

Description de l'unité

Le laboratoire LIPS assure la conception et la caractérisation de composants et circuits photoniques sur silicium. Le portefeuille de composants disponibles recouvre des fonctions passives (guides d'ondes, coupleurs…) et actives (modulateurs, switches, photodétecteurs…) ainsi que des fonctions avancées par l'intégration de matériaux hétérogènes comme l'InP pour réaliser des lasers. Ce panel de composants permet de réaliser ensuite des circuits pour de nombreuses applications comme les datacomm, les lidars, le calcul quantique ou l'intelligence artificielle. Le LIPS comprend une quarantaine de chercheurs et thésards/postdocs.