Scientific direction Development of key enabling technologies
Transfer of knowledge to industry

Programme de stages

Optique et optronique >> Optique et optronique
10 proposition(s).

Calibration d'un système d'imagerie par rayons X robotisé

DISC

Optique et optronique - Optique et optronique

Saclay

Ile de France

6 mois

7217

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : caroline.vienne@cea.fr

La tomographie par rayons X (RX) est une méthode de contrôle non destructif (CND) très efficace pour déterminer les caractéristiques de la structure interne d'un objet (ses dimensions, sa forme, sa densité) et y détecter d'éventuels défauts. Elle combine pour cela une phase d'acquisition de multiples projections RX de l'objet depuis des angles de vue différents avec une phase algorithmique de reconstruction 3D où les projections acquises sont reprojetées dans un volume de voxels. Dans les appareils industriels classiques, les acquisitions RX sont obtenues en mettant en rotation la pièce au centre de l'ensemble source / détecteur mais de tels appareils sont en général mal adaptés pour inspecter des pièces de grandes dimensions ou déjà assemblées.  La plateforme de tomographie robotisée du CEA/DISC permet de lever cette limitation en proposant une solution basée sur l'utilisation de deux robots synchronisés pour déplacer la source et le détecteur RX de part et d'autre de l'objet à contrôler, qui reste fixe. Cette approche plus flexible en termes de trajectoire d'inspection, apporte cependant des contraintes supplémentaires liées notamment à l'erreur de positionnement des robots. En effet pour obtenir une reconstruction 3D de bonne qualité, il est impératif d'avoir une bonne localisation du couple source-détecteur au cours de la trajectoire.  L'objectif du stage est d'implémenter des approches de calibration du système d'imagerie par rayons X (détermination des paramètres intrinsèques de l'ensemble source - détecteur) et d'estimation de pose basées image. Pour cela, une ou plusieurs mires adaptées à ces tâches seront définies et la performance de la méthode sera évaluée à l'aide du logiciel de simulation radiographique/tomographique CIVA (http://www.extende.com/radiographic-testing-with-civa). Par la suite des méthodes plus avancées de localisation pourront être étudiées pour repérer l'ensemble d'imagerie X par rapport à un objet de CAO connue.

Conception de modulateurs de phase hybrides

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4/6 mois

7211

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : yohan.desieres@cea.fr

Le stage contribue au développement de la thématique "photonique sur Silicium" au LETI. Cette thématique vise à développer des fonctions optiques passives (filtres en longueur d'onde, résonateurs, réseaux de couplage) ou actives (modulateurs, photodiodes, lasers) à partir de guides optiques en Silicium ou nitrure de Silicium. Ces composants permettent de générer/détecter la lumière à partir d'un signal électrique et de contrôler spatialement, spectralement, et temporellement la propagation de cette lumière sur une puce en Silicium. Les applications sont aujourd'hui principalement liées aux communications optiques. De nombreux dispositifs ou circuits ont été déjà réalisés au laboratoire au cours des 10 dernières années, à travers différents projets nationaux, européens, ou industriels, et avec une visibilité internationale. Le stage sera centré sur le développement d'un modulateur de phase hybride, à base de Silicium et de matériaux non linéaires. L'intégration de matériaux non linéaires devrait permettre de réduire les pertes optiques et la consommation énergétique des composants actuels, "tout silicium". C'est un point clé pour le déploiement de liens optiques dans les réseaux telecom et les centres de données ou à plus long terme pour des applications comme le calcul optique (quantique ou à base de réseaux de neurones "optiques") qui nécessiteront l'utilisation de plusieurs milliers de composants en série. Par simulation, le stagiaire évaluera les performances (pertes, efficacité) de différentes géométries de modulateur hybride. Cette phase de conception sera alimentée par les données disponibles dans la littérature et par la mesure des propriétés optiques de matériaux déposés au LETI. Une poursuite en thèse est souhaitée. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM à yohan.desieres@cea.fr

Développement de logiciel de pilotage d'un OPA sur une plateforme ‘STM32 NUCLEO'

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4 à 6 mois

BAC +4/5

7148

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : daivid.fowler@cea.fr

Le LETI est un centre de R&D reconnu internationalement dans le développement de nouvelles architectures et technologies micro-électroniques. Dans ce contexte, le Leti est un des acteurs majeurs de l'intégration de fonctions optiques sur Silicium. Cette approche est nommée « Silicon Photonics » permet la réalisation de composants qui commencent à être intégrés dans les systèmes de télécommunications optique très haut débit, High Performance Computers, switches Internet de nouvelle génération). L’imagerie de l'environnement des véhicules autonomes est une application émergente pour la photonique intégré sur silicium. Actuellement, les systèmes de LIDAR dépendent des composants discrèts et d'assemblages mécaniques qui les rendent fragiles et chers. En particulier, au lieu d'être composé d'un laser couplé à un miroir mobile, la fonction d'émission d'un LIDAR pourraient être assurée par un 'optical phased array' (OPA) integré sur une puce Si. Le travail de l'étudiant portera sur le développement d'un logiciel de calibration/pilotage spécifique pour un OPA intégré moyennant un micro contrôleur programmable de type 'STM32 NUCLEO'. L'étudiant pourra s'appuyer sur le circuits prototypes déjà existant et du matériel de test disponible en laboratoire pour étalonner et valider les algorithmes développés. Pour candidater, merci de m'envoyer CV+LM à daivid.fowler@cea.fr

Epitaxie quasi - van der Waals de CdTe sur matériaux 2D

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7011

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : philippe.ballet@cea.fr

Les matériaux 2D font l'objet d'une intense activité de recherche de fait de leurs propriétés physiques exceptionnelles liées à leur structure de bande particulière, elle-même héritée de leur arrangement cristallin particulier. En effet, ces matériaux présentent des liaisons fortes dans le plan des couches uniquement, et une interaction faible de type van der Waals hors du plan, d'où leur dénomination 2D qui désigne un matériau organisé en feuillets bidimensionnels. L'épitaxie de matériaux 2D sur des semiconducteurs traditionnels 3D peut donc en principe avoir lieu sans contrainte d'accord de paramètres de mailles entre les deux matériaux. L'inverse est également vrai lorsque l'on considère la croissance d'un matériau 3D sur un 2D. Le travail de recherche proposé dans ce stage et qui pourrait être poursuivi pas une thèse consiste justement à étudier ces nouveaux systèmes épitaxiés 2D/3D en proposant d'élaborer sur la base de ces cristaux 2D des couches « strain-free » de CdTe ou HgCdTe qui sont des matériaux à fortes applications dans les domaines photovoltaique solaire et détection infrarouge. La technique de croissance privilégiée est l'épitaxie par jets moléculaires, au CEA/INAC pour le 2D et au CEA/Leti pour le matériau 3D, car elle permet le meilleur contrôle de l'interface entre ces matériaux. Les épitaxies 3D(CdTe)/2D et 2D/3D(HgCdTe) seront dans un premier temps étudiées indépendamment avec pour objectif de réaliser in fine un empilement 3D(CdTe)/2D/3D(HgCdTe) dans lequel le 3D(CdTe) sera utilisé pour induire, à travers le matériau 2D, la nucléation du HgCdTe selon la bonne structure/orientation cristalline. L'interposition d'un cristal 2D offre ainsi la possibilité d'envisager de nouvelles hétérostructures. En outre, elle permet également la possibilité de transférer la couche sur des substrats divers (Si, GaAs…); solution est très avantageuse pour l'intégration et le design de nouveaux dispositifs optoélectroniques. Le cadre de l'étude est également enrichi par la proximité immédiate des équipes de la plateforme nano-caractérisation (PFNC) où des équipements de dernière génération sont à disposition pour révéler la nature chimique et la structure cristallographique des empilements réalisés. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM à philippe.ballet@cea.fr

Optimisation électrique des flancs verticaux des tranchées dans les micro-LED GaN par implantation ionique

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

BAC+4/5

7010

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : hubert.bono@cea.fr

Amélioration des défauts post-gravure des tranchées d'isolation de pixels de LED GaN. Ces améliorations concernent l'amélioration des courants de fuite de la jonction et/ou la qualité des contacts électriques. Il s'agira d'optimiser des paramètres d'implantation ionique et les recuits thermiques post-implantation. Pour candidater, merci d'envoyer directement CV+LM à hubert.bono@cea.fr

Analyse de défectivité de micro-écran LED par cartographie de luminance

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4-6 mois

BAC+4/5

7009

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : alexandre.lagrange@cea.fr

Les micro écrans sont utilisés pour les domaines de la réalité augmentée (AR), de la projection d'image et de l'éclairage intelligent. Actuellement les produits disponibles utilisent des technologies de LCOS (Liquid Cristal On Silicon) ou OLED (Organic LED). Les nouvelles applications nécessitent des niveaux de luminance bien supérieurs aux niveaux autorisés par ces technologies. Depuis près de 5 ans, le laboratoire LCEM développe des technologie opto-électronique pour la fabrication de micro écran à partir de µLED (Micro LED inorganique en GaN). Celles-ci peuvent offrent des perspectives dépassant d'un facteur x10 à x100 les produits actuels pour atteindre 10^6 cd/m².  La fabrication de ces composants reposent sur la fabrication collectives de µLED (2 à 10 µm de côté) avec les technologies de la micro-électronique. Notre laboratoire est un des pionniers du développements de ces technologies de µLED avec plusieurs publications récompensées dans les conférences internationales. Nous travaillons sur plusieurs contrats industriels pour des applications de micro écrans.  Aujourd'hui, nous commençons à réaliser des composants comportant jusqu'à plus de 1 000 000 de µLED. Les méthodes de caractérisation électro-optiques conventionnelles des µLED doivent évoluer pour permettre l'analyse de l'uniformité des processus technologiques, la calibration des circuits de commande, la qualification de micro écrans complets. Ce type de composant est piloté par un ASIC (Application Specific Integrated Circuit) avec une commande de courant dans chaque pixel (µLED). Les contraintes d'uniformité requises nécessitent une correction pixel à pixel de l'image. Il faut pour cela quantifier la luminance pixel à pixel. Dans ce stage nous proposons de développer une méthode de caractérisation optiques par imagerie. Les points clés sont : * la mise en place d'un banc de microscopie et d'imagerie pixel à pixel full HD. Sur des bancs de tests existant, il s'agit des spécifier et mettre en place une caméra et de contrôler la conjugaison émetteur-imageur. Le format de la caméra doit être choisi pour permettre une résolution suffisante (2 à 10 µm de source) et un champ important (jusqu'à 1600×1200 pixels). * la quantification de la luminance de l'émetteur dans un champ. Il s'agit de faire une mesure photométrique précise avec une grande dynamique (1:100 à 1:1000) en prenant en compte l'ouverture numérique de l'optique, les paramètres de commande de l'imageur et les contraintes spécifiques du microscope. * le traitement automatique d'image pour établir une table de correction . Pour candidater, merci d'envoyer directement CV+LM à alexandre.lagrange@cea.fr

Imagerie thermique tridimensionnelle passive

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

BAC+4/+5

6993

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : thomas.perrillat-bottonet@cea.fr

Les caméras infrarouges thermiques sont aujourd'hui omniprésentes dans de nombreux secteur d'activités : contrôle industriel, automobile, domotique, défense, ... Afin de suivre l'essor de ces marchés de volume, il existe une forte concurrence pour développer des solutions de matrices de pixels de plus en plus performantes, au pas toujours plus fin et proposant des fonctionnalités optiques nouvelles. C'est dans ce contexte de miniaturisation et d'intégration de solutions au plus proche du plan focal que nous proposons d'étudier la reconstruction d'image tridimensionnelle (3D). Classiquement, l'imagerie 3D peut être réalisée par stéréoscopie, qui consiste en la prise d'au moins deux images à différentes positions et dont la combinaison restitue une information sur la profondeur. D'autres solutions, dîtes « actives », utilisent des sources externes de lumière et permettent, via la la mesure de temps de vol ou via la structuration de l'éclairement, de reconstruire l'information de profondeur. En revanche, ces solutions impliquent une mise en œuvre complexe et/ou l'utilisation de composants nombreux et coûteux, ce qui les positionne hors du contexte. Par ailleurs, il existe une grandeur électromagnétique qui possède une information de profondeur : la phase de l'onde. Les détecteurs à base de microbolomètres sont malheureusement insensibles aux variations de phase et mesurent uniquement les variations d'intensité lumineuse. Cependant, la diffraction en champ proche est un phénomène qui permet de convertir en partie une variation du front d'onde incident en une variation d'intensité. Ainsi en disposant judicieusement des structures diffractives en amont d'un plan focal, tels que des réseaux de diffraction, et en analysant les figures de diffraction résultantes, on peut en théorie reconstruire le front d'onde initial et récupérer une information sur la profondeur. La théorie de la diffraction de Fresnel permet de faire cette correspondance entre front d'onde incident et front d'onde diffracté. Cette approche a déjà été réalisée pour des imageurs dans le visible. Nous souhaiterions explorer cette avenue et ses possibilités dans le cadre de l'imagerie thermique infrarouge pour la bande 8-12µm (LWIR). L'objectif de ce stage est de réaliser une étude théorique sur la possibilité d'adapter un tel dispositif aux cahiers des charges de l'imagerie thermique infrarouge. Après avoir mené une recherche bibliographique approfondie sur le sujet et s'être familiarisé avec la théorie de la diffraction en champ proche, le stagiaire aura pour mission de proposer différentes architectures de structures diffractives, de simuler numériquement leurs comportements et de conclure quant à leurs performances. Pour candidater, merci d'envoyer directement CV+LM à thomas.perrillat-bottonet@cea.fr

Déformation et contrôle des contraintes dans des structures à base de GeSn pour l'amélioration de l'émission de lumière dans le moyen infra-rouge

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4 mois

6991

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : vincent.reboud@cea.fr

Au sein du Département Optique et Photonique, le Laboratoire Composants Photoniques CMOS est un leader mondial dans le développement et la fabrication de composants photoniques Silicium (ou CMOS) pour les communications optiques. La miniaturisation des transistors dans les circuits intégrés, pose de nouveaux défis associés à la saturation en débit et à l'échauffement des interconnexions métalliques utilisées dans les procédés standard. Pour surmonter ce problème, la photonique sur silicium, autrement dit l'intégration de capacités de communication optique à ultra-grande vitesse avec des circuits intégrés CMOS offre des capacités en rupture. En utilisant la lumière à la place des électrons pour porter l'information, les circuits optiques donnent la possibilité de transmettre des données à plus grand débit, tout en supprimant les problèmes de dissipation thermique et en permettant une miniaturisation à l'échelle micrométrique.   Dans le cadre de ces activités, de nouvelles avancées sur les alliages à base de GeSn pourraient mener à terme à la création d'une plateforme photonique Silicon/Germanium totalement compatible avec les technologies CMOS. Suite à la démonstration de l'effet laser à basse température dans des alliages à forte concentration d'étain par des équipes du CEA Grenoble, un des enjeux majeurs actuel est le contrôle des contraintes dans les couches à base de GeSn permettant d'améliorer significativement les propriétés optoélectroniques de sources lumineuses et de photodétecteurs. La personne sélectionnée s'associera aux permanents de l'équipe pour concevoir et caractériser des composants actifs à base de Ge et de GeSn déformés. Des modélisations multi-physiques seront utilisées pour modéliser et optimiser les composants photoniques.  L'objectif du stage est de répondre aux aspects suivants : - de mesurer et de comprendre la dépendance de la déformation de couches tenseurs déposées sur des couches à base de GeSn en fonction des épaisseurs et de la concentration en Sn des différents composants fabriqués. - d'analyser de ces phénomènes de déformation avec des logiciels de simulation. - de proposer des structures ou de règles de conception permettant d'améliorer les performances des composants déformés à base de GeSn. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM à vincent.reboud@cea.fr

Conception, réalisation et caractérisation d'un détecteur optique de particules de nouvelle génération. Application à la mesure de la qualité de l'air

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

BAC+4/5

6859

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : pierre.barritault@cea.fr

Le laboratoire des Capteurs Optiques (LCO) du CEA/LETI s'intéresse aux applications innovantes de l'optique et en particulier à l'utilisation de la photonique aux échelles nanométriques : plasmoniques, opto-mécaniques, photo-acoustiques, bio-photoniques. Le LCO conçoit (simulations optiques, logiciel de design), fabrique en salle blanche et caractérise des capteurs photoniques pour différentes applications telles que la détection de gaz, de particules ou de molécules biologiques.   L'objectif principal du stage est la conception et la mise en œuvre d'un détecteur de particules fines (PM pour Particulate Mater) basé sur un principe innovant d'imagerie de figure de diffusion. Ce type de détecteur associe des problématiques d'instrumentation et de conception optique mais également d'aéraulique. En effet, vu les relativement faibles concentrations de PM dans l'air, les détecteurs de PM ne peuvent fonctionner en passif. Il est donc nécessaire de mettre en œuvre une ventilation dynamique qui permet d'augmenter le volume d'air analysé pendant la durée de la mesure. Pour l'instant, les travaux menés au sein du LCO se sont principalement concentrés sur la partie optique du système. Le stagiaire aura en charge l'étude de la partie aéraulique du détecteur. Un travail de simulation lui permettra de déterminer les caractéristiques du système de ventilation nécessaire à la détection de PM. S'en suivra une phase de conception et d'adaptation au système d'imagerie; puis la réalisation et l'assemblage du système complet. Le détecteur sera finalement testé sur un banc de génération de PM calibré. Merci d'adresser directement votre CV+LM à pierre.barritault@cea.fr

Simulation de circuits complexes en Photonique sur Silicium et de leur intégration en modules

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4 à 5 mois

BAC + 4

6833

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : alexandre.ferron@cea.fr

Au sein du Département Optique et PhoTonique (DOPT) du CEA LETI, le Laboratoire d'Imagerie «Infrarouge Refroidi » (LIR) développe les nouvelles générations de détecteurs « infrarouge » refroidis à base du semi-conducteur CdHgTe, dédiés à des applications de défense, des applications spatiales (cartographie satellitaire IR, prévision météo), des applications scientifiques d'astrophysique, ainsi que des applications médicales. Ces travaux sont menés en étroite collaboration avec Sofradir, aujourd'hui leader mondial en imageur IR. Le LIR dispose d'une forte expertise en caractérisation et en simulation des composants pour l'imagerie IR. Cette expertise concerne notamment l'étude des caractéristiques I(V), C(V), les réponses spectrale et spatiale, les mesures d'effet Hall et de durée de vie. L'analyse des mesures de l'effet Hall nécessite un traitement particulier pour extraire un spectre de mobilités. La méthode développée au LIR est le f-MEMSA (full Maximum Entropy Mobility Spectrum Analysis) qui utilisent le principe de maximum d'entropie et le théorème de Lagrange. Le stagiaire devra dans un premier temps se familiariser avec les différentes MSA via une étude bibliographique et la compréhension du code existant qu'il pourra adapter si des voies d'améliorations majeures sont détectées. Ensuite, il implémentera une MSA sur la base de l'algorithme de Bryan et/ou sur une autre méthode innovante issue de l'étude bibliographique. Finalement, le stagiaire comparera la ou les solutions optimisées à l'existant grâce à des vecteurs de tests prédéfinis. Autonomie et force de propositions sont des qualités requises pour mener cette étude. Merci de candidater à l'adresse suivante :alexandre.ferron@cea.fr

Voir toutes nos offres