Stage : étude théorique et expérimentale de lasers bifréquence appliqués à une horloge Cesium - Palaiseau (H/F)

Description de l'offre

QUI SOMMES-NOUS ?

Rejoignez Thales, leader mondial des technologies de sûreté et de sécurité pour les marchés de l'Aérospatial, du Transport, de la Défense et de la Sécurité . Fort de 62 000 collaborateurs dans 56 pays , le Groupe bénéficie d'une implantation internationale qui lui permet d'agir au plus près de ses clients, partout dans le monde .

Situé sur le campus de l'École polytechnique, au cœur du pôle scientifique et technologique d'envergure mondiale de Paris-Saclay, le site de Palaiseau est le centre de recherche du Groupe.

Grâce aux nombreux partenariats avec le monde académique et un réseau international d'entreprises innovantes, nos équipes de recherche développent des technologies de rupture au service des unités opérationnelles du Groupe.

Le laboratoire Ondes et Traitement du Signal recherche un/une stagiaire pour l'étude théorique et expérimentale de lasers bifréquence appliqués à une horloge Cesium - basé(e) à Palaiseau.


QUI ETES-VOUS ?


Vous préparez un Master 2 ou vous êtes en dernière année d'école d'ingénieurs et vous possédez des connaissances théoriques et expérimentales dans les lasers, en optique et en programmation en Matlab.

Des connaissances en programmation en C/C++ seraient un plus significatif.

Enfin, vous avez un bon niveau d'anglais.

CE QUE NOUS POUVONS ACCOMPLIR ENSEMBLE :


Notre équipe travaille sur les lasers bi-fréquences, et plus particulièrement sur des lasers à semi-conducteur en cavité externe verticale (VECSEL) supportant deux modes de polarisations perpendiculaires et décalés en fréquence.

Les systèmes électroniques modernes de détection et de communication nécessitent des signaux de référence à haute fréquence et d'une grande stabilité temporelle (horloges). Parmi les moyens de distribuer et de générer ces signaux, l'optique est une voie privilégiée, car elle offre à la fois des faibles pertes de propagation même aux hautes fréquences (>10 GHz), et des références temporelles très stables (horloges atomiques optiques ou à interrogation optique, résonateur ultra-stables,…).

Au sein de notre centre de recherche, une des voies privilégiées est l'utilisation de lasers dits « bi-fréquences » qui présentent l'avantage de fournir directement un signal hyperfréquence (1-100 GHz) stable sur porteuse optique. En réalisant de tels lasers en technologie « VECSEL » (lasers semi-conducteurs émettant par la surface en cavité externe), il est à la fois possible d'atteindre des puretés spectrales élevées pour le signal généré, tout en visant des domaines de longueurs d'onde variés en fonction de l'application visée (852 nm pour les horloges atomiques, 1.5 µm pour la distribution sur fibre optique).

Les résultats récents obtenus dans le cadre d'une collaboration ont confirmé que cette voie des « VECSEL bi-fréquences » était prometteuse pour les horloges Cs à pompage optique.

Des études plus poussées sont néanmoins nécessaires pour choisir l'architecture du laser bifréquence la plus adaptée à l'application visée. L'architecture du laser prendra en compte à la fois les limites fondamentales de bruit dans un tel laser ainsi que les moyens d'asservissement requis pour leur application pratique.

Le stage met à la fois en jeu des notions de physique des lasers et de métrologie hyperfréquence, et propose des réalisations expérimentales concrètes dans ces deux domaines.

En nous rejoignant, vous vous verrez confier les missions suivantes :

Nous proposons dans un premier temps de réaliser des expériences de caractérisation d'architectures de lasers bifréquence et bipolarisation en vue de choisir l'architecture la plus adaptée aux besoins d'une horloge Cs à CPT (Coherent Population Trapping).

Ces caractérisations seront accompagnées de simulations de l'accordabilité de la fréquence absolue et de la différence de fréquence dans de tels lasers.

Dans un second temps, nous proposons de réaliser des caractérisations de la pureté du signal fourni par un VECSEL bifréquence choisi, et de contribuer aux études théoriques sur l'origine du bruit mesuré. Il s'agira ensuite de concevoir et mettre en place des asservissements à la fois optiques et hyperfréquences du laser.

En fonction de l'avancement des expériences en cours, il sera possible de participer à la réalisation d'une horloge atomique de type « CPT ».

A l'issue de votre stage, vous aurez développé vos connaissances dans le domaine de la physique des lasers, du bruit dans les lasers et des asservissements.

La perspective de rejoindre un Groupe innovant vous motive ? Alors rejoignez-nous en postulant à cette offre .

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