Thèse sur les Fibres Optiques Contenant des Nanoparticules et Dopées à l'Erbium H/F CNRS
Nice - 06 CDD- Bac +5
- Service public des collectivités territoriales
Les missions du poste
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.
Contraintes et risques
Critères de recrutement
- Règle de mobilité MSCA : les chercheurs ne doivent pas avoir résidé ni exercé leur activité principale (travail, études, etc.) dans le pays du bénéficiaire recruteur pendant plus de 12 mois au cours des 36 mois précédant immédiatement leur date de recrutement.
- Tous les chercheurs recrutés dans le cadre d'un contrat de recrutement doivent être doctorants (c'est-à-dire ne pas être déjà titulaires d'un doctorat à la date de recrutement).
- Être titulaire d'un master avant la date de début du contrat.
- Excellence scientifique requise pour le projet de doctorat.
- Maîtrise de l'anglais (oral et écrit), le projet se déroulant en anglais. La maîtrise du français serait appréciée.
- La connaissance de la langue du pays d'accueil peut être considérée comme un atout.
- Esprit d'équipe.
Critères spécifiques à ce doctorat :
- Bonnes connaissances en science des matériaux, luminescence et technologie des fibres.
- Connaissances de base en cristallographie et optique en guide d'ondes.
- Master en science des matériaux ou physique, ou équivalent, avec une expérience en travaux expérimentaux.
Le salaire mensuel brut, basé sur les règles MSCA, varie entre 1 920 € et 4 063 €, selon le pays de recrutement.
L'étudiant(e) percevra également une allocation de mobilité et une allocation familiale (selon la situation familiale) pouvant atteindre respectivement 600 € et 495 € par mois.
Le/La doctorant(e) partagera son temps entre les deux universités, sur la base d'une longue période dans chaque pays.
Bienvenue chez CNRS
Depuis l'avènement des fibres optiques dans les années 1980, le verre de silice s'est avéré être le plus utilisé grâce à ses nombreuses qualités. L'évolution des procédés de fabrication a permis de rendre ce verre extrêmement transparent, la lumière pouvant se propager sur plus de 100 km avant de perdre 99% de son intensité initiale. Cette ultra-transparence a conduit à l'ère des communications optiques. Son essor s'est également accompagné du développement d'une fibre amplificatrice dopée aux ions de terres rares (ions erbium, Er3+) pour amplifier la lumière pour des longueurs d'onde autour de 1,5 µm [1]. Là encore, cette fibre était fabriquée en silice. Malgré tous ces succès, les fibres de silice présentent également des limites imposées par le verre. Par exemple, les propriétés de luminescence sont liées à l'environnement chimique et structurel des ions de terres rares. Un environnement cristallin pourrait donc être intéressant pour la production de lasers à fibre car les sections efficaces d'absorption et d'émission sont plus élevées que dans le verre.
Pour répondre à cette attente, une nouvelle famille de fibres optiques est en cours de développement. Son originalité réside dans la présence de nanoparticules au sein du coeur de la fibre optique [2]. Cette approche permet de conserver un verre de silice tout en apportant de nouvelles propriétés grâce à la présence de nanoparticules. En incorporant des ions de terres rares dans ces nanoparticules, le nouvel environnement chimique et structurel ouvre ainsi de nouvelles propriétés de luminescence.
Les nanoparticules dans les fibres optiques peuvent être obtenues principalement par deux voies. La première est basée sur des mécanismes thermodynamiques pour former des nanoparticules par séparation de phase [3]. La seconde approche consiste à pré-synthétiser les nanoparticules et à les inclure dans le verre. C'est cette seconde voie qui sera plus particulièrement étudiée au cours de cette thèse. Bien qu'elle semble plus simple que la première approche, la difficulté du dopage avec des nanoparticules pré-synthétisées réside dans leur survie tout au long du processus de fabrication en raison des hautes températures impliquées. L'Institut de Physique de Nice (France) et le Photonic Glasses Group de l'Université de Tampere (Finlande) ont rapporté pour la première fois que le dopage avec des cristaux d'YbPO4 conduisait à la présence de ces mêmes cristaux dans la fibre optique [4]. Ce résultat constitue le point de départ de ce sujet de recherche. Au cours de la thèse, des nanocristaux (dopés avec des ions Er3+) de différentes compositions seront préparés par voie chimique. Ils seront ensuite insérés dans des verres préparés par le procédé de fusion ou par le procédé de dépôt chimique en phase vapeur modifié. Les tiges de verre ainsi obtenues seront ensuite étirées en fibres optiques. Les nanoparticules seront caractérisées à chaque étape pour suivre leur évolution, ainsi que les propriétés de luminescence des ions Er3+.
Les principaux objectifs du doctorat sont les suivants
- Faire progresser la compréhension fondamentale de la synthèse des nanoparticules Er3+ avec une taille, une distribution de taille et des propriétés spectroscopiques adaptées.
- Assurer la survie et la dispersion des nanoparticules dans les préformes de silice et de silicate préparées par MCVD et par fusion.
- Déterminer les paramètres clés pendant le processus d'étirage pour fabriquer des fibres contenant des nanoparticules avec une faible perte et de fortes propriétés spectroscopiques.
[1] E. Desurvire, Erbium-Doped Fiber Amplifiers : Principles and Applications, 2002, Wiley
[2] A. Veber, Z. Lu, M. Vermillac, F. Pigeonneau, W. Blanc, and L. Petit, Nano-structured optical fibers made of glass-ceramics, and phase separated and metallic particle-containing glasses. Fibers, 7(12), p.105, 2019
[3] W. Blanc, V. Mauroy, L. Nguyen, B.N. Shivakiran Bhaktha, P. Sebbah, B.P. Pal, and B. Dussardier, Fabric
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Estimation basse
38 800 € / an 3 233 € / mois 21,32 € / heureSalaire brut estimé
46 200 € / an 3 850 € / mois 25,38 € / heureEstimation haute
62 800 € / an 5 233 € / mois 34,50 € / heureCette information vous semble-t-elle utile ?
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