Thèse Intégration Photonique sur Plateforme Chi2 pour la Conversion de Fréquence Large Bande H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Marie et Louis Pasteur École doctorale : SPIM - Sciences Physiques pour l'Ingénieur et Microtechniques Laboratoire de recherche : Franche Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies Direction de la thèse : Nadege COURJAL Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59 Ce projet de thèse porte sur le développement de systèmes photoniques flexibles à base de niobate de lithium (LiNbO) et plateforme photoniques integrées (2) pour la conversion de fréquence optique large bande. En exploitant la susceptibilité non linéaire du second ordre (2), ce travail vise à concevoir et réaliser des convertisseurs de fréquence performants, comblant le fossé entre les technologies de guides d'ondes standards et les procédés de fabrication avancés tels que l'ion slicing, le poling thermique et le clivage de précision optique. En s'appuyant sur les équipements et les savoir-faire du centre technologique MIMENTO, la thèse ambitionne d'établir de nouvelles briques d'intégration générique à impact direct dans les domaines de l'intelligence artificielle, du diagnostic biomédical, des télécommunications en espace libre et des systèmes quantiques. La photonique intégrée sur niobate de lithium connaît un essor considérable, porté par les propriétés électro-optiques et non linéaires exceptionnelles de ce matériau. La conversion de fréquence par effet (2) - notamment la génération de second harmonique (SHG), la génération de différence de fréquences (DFG) et la conversion paramétrique optique (OPO) - est au coeur de nombreuses applications stratégiques.
Les défis actuels résident dans l'élargissement de la bande de conversion, l'amélioration des rendements de conversion et l'intégration de ces fonctions dans des circuits photoniques compacts et reproductibles. Les techniques de fabrication avancées (ion slicing pour l'obtention de films minces de LiNbO, poling thermique pour l'inversion périodique de domaines, et clivage de précision) ouvrent la voie à une nouvelle génération de composants non linéaires intégrés.
Ce projet s'inscrit dans cette dynamique, en associant conception par simulation numérique (COMSOL, Lumerical) et fabrication en environnement salle blanche au sein de la plateforme

Le projet est ouvert à des candidat(e)s issu(e)s d'une formation de niveau Master 2 ou diplôme d'ingénieur, avec les compétences et appétences suivantes :
Compétences requises
- Solide formation en physique (optique, électromagnétisme, physique des matériaux)
- Connaissances en photonique guidée et/ou optique non linéaire
- Maîtrise d'outils de simulation numérique (COMSOL, Lumerical, ou équivalents)
- Intérêt pour la micro-nanofabrication et les techniques de salle blanche
- Capacité de rédaction scientifique et de communication en français et en anglais
Qualités personnelles
- Rigueur expérimentale et goût pour le travail en laboratoire
- Autonomie, curiosité intellectuelle et esprit d'initiative
- Aptitude au travail en équipe et en environnement interdisciplinaire
- Ouverture à la mobilité (conférences, collaborations nationales et européennes)