Apprenti Conception de diviseurs de faisceaux THz F/H

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Université pluridisciplinaire de recherche intensive de rang mondial, elle s’attache à répondre aux enjeux scientifiques du 21e siècle et à transmettre les connaissances issues de ses laboratoires et de ses équipes de recherche.

Déployant ses formations auprès de 55 000 étudiantes et étudiants dont 4000 doctorantes et doctorants et 12300 étudiantes et étudiants étrangers, elle regroupe plus de 3300 enseignantes et enseignants, enseignantes-chercheuses et enseignants-chercheurs, chercheuses et chercheurs, près de 4 000 enseignants-chercheurs et enseignants partenaires, environ 3 000 personnels de bibliothèque, administratifs, technique, sociaux et de santé (BIATSS) et 2000 ITA partenaires. Son budget est de plus de 700 M€.

Située au cœur de Paris, elle présente une organisation avec des directions interfacultaires et trois facultés de « Lettres », « Santé » et « Sciences et Ingénierie » et est présente dans plus de 27 sites en Île-de-France et en régions 

Fonction : Apprenti-e Conception de diviseurs de faisceaux THz

Corps : Apprenti-e

Durée : 2 ans ; à pourvoir à compter de Septembre 2025

Diplôme préparé : Licence ou Master

Le Laboratoire GeePs de Sorbonne Université recrute un.e alternant.e pour mener les missions et activités suivantes :

Contexte général:

Les observations astronomiques permettent d'étudier l'univers en analysant les ondes électromagnétiques émises par la matière visible. Les radio-télescopes, équipés de récepteurs hétérodynes, sont essentiels pour observer la matière froide du milieu interstellaire à des fréquences élevées, dans le domaine Térahertz (THz). Ces récepteurs hétérodynes utilisent des signaux d’oscillateurs locaux (OL) à mélanger au signal radio (RF) pour abaisser la fréquence des raies spectrales observées, permettant ainsi une très haute résolution spectrale.

Le projet vise à développer un diviseur de faisceau innovant pour une caméra hétérodyne THz pour l'astronomie, combinant les fonctions de division et focalisation en un seul élément quasi-optique. Ce dispositif est conçu pour dupliquer un signal entrant en plusieurs signaux espacés angulairement tout en les focalisant sur différents pixels. Dans le cadre d'une thèse précédente, co-encadrée par l’Observatoire de Paris et le GeePs, un algorithme a été développé pour créer des diviseurs de faisceaux THz, permettant de diviser le signal de l'OL afin d’alimenter plusieurs récepteurs et former un imageur multi-pixels1.

L'objectif de cet apprentissage de deux ans est de poursuivre ces travaux pour améliorer les performances (augmenter le nombre de pixels et améliorer l'efficacité) et apporter une nouvelle fonction tout en optimisant le champ électromagnétique pour assurer le meilleur couplage avec chaque pixel du détecteur.

Activités principales:

La mission de l’apprenti.e consiste à étudier et concevoir des diviseurs de faisceaux focalisés THz optimisés pour l’imagerie spatiale multipixel. Pour cela, un plan prévisionnel du travail sur les quatre semestres des deux années de Master de la mission d’apprentissage est présenté ci-dessous. Les missions sont prévues pour un apprentissage graduel en phase avec la formation de l’apprenti.e.

Plan prévisionnel de travail sur les deux années :

Semestre S1 : La personne recrutée sera accompagnée pour effectuer des mesures de division d’un faisceau THz avec des diviseurs déjà existants. Cela permettra à l’apprenti.e de se familiariser avec le sujet et d’appréhender le système global. En parallèle, un état de l’art sur les réflecteurs diviseurs de faisceaux sera conduit.

Semestre S2 : Un code développé par un précédent doctorant sera utilisé. Après une première étape de prise en main, de nouveaux diviseurs pourront être développés et étudiés (montée en fréquence, augmentation du nombre de pixels). La surface du diviseur calculé sera intégrée dans un logiciel de simulation électromagnétique 3D afin de simuler sa réponse à un signal gaussien THz.

Semestre S3 : L’apprenti.e travaillera sur l’amélioration du code existant et proposera un « précodage » du champ d’ouverture cible afin de faciliter la convergence de l’algorithme d’optimisation.

Semestre S4 : Le code sera enrichi d’un calcul électromagnétique basé sur l’optique physique afin d’aboutir à une optimisation topologique des structures développées. Une structure de diviseur focalisant sera préparée pour la fabrication d’un prototype à l’Observatoire de Paris. Le prototype sera ensuite mesuré et analysé.