Caractérisations et Visualisations de Structures Photo-Inscrites au Sein de Fibres de Saphir H/F CEA

Le Laboratoire Systèmes et Photoniques pour le Monitoring (LSPM) est spécialisé dans l'instrumentation et le monitoring dans des environnements sévères, tel que les hautes températures (> 500°C), sous radiations (X, , ...) en utilisant la fibre optique comme élément sensible. Ces capteurs présentent de nombres avantages, comme leur faible encombrement, la cadence d'interrogation, ou leur insensibilité à certains paramètres de l'environnements extérieurs, tel que la quasi-totalité du spectre électromagnétique, ou la composition de l'atmosphère entourant la fibre.
Les lasers permettent de modifier localement des milieux diélectriques. Dans le cas des impulsions ultrabrèves (régime femtoseconde), si elles sont focalisées sur un volume suffisamment faible, l'intensité est telle qu'il est possible de générer de l'absorption multi-photonique, autorisant une modification sub-micrométrique de la matière, même au sein de milieux transparents. Ces modifications matérielles locales peuvent être exploitées afin de concevoir des dispositifs photoniques, tels que des réseaux de Bragg ou des guides d'onde, sur une large gamme de matériaux.
Les réseaux de Bragg, correspondent à une modulation périodique de l''indice optique du coeur d'une fibre optique, et permettent de réaliser des mesures de température (> 1000°C dans le cas des fibres en silice ou > 1500°C dans le cas des fibres en saphir) ou de déformation, notamment en milieux extrêmes (hautes températures, radiatifs, ...)
Description du poste :
Afin d'optimiser le processus d'inscription laser au centre du processus de fabrication des capteurs à fibres en saphir, il est alors, indispensable de visualiser les structures photoinscrites.

L'objectif du stage est de caractériser et visualiser les structures photoinscrites par laser au sein de fibres optiques de saphir. Pour ce faire, plusieurs méthodes d'imagerie sont envisagées ; différents protocoles de microscopie en transmission ainsi que du polissage de fibre. Le polissage de fibres de saphir étant un protocole plus complexe, il se fera en collaboration et en encadrement de laboratoires partenaires.

Une possibilité de continuer en thèse, sur des sujets similaires, est envisageable.

Le laboratoire dispose de la plateforme FemtoBragg pour la photo-inscription par lasers femtosecondes de ces capteurs. Des capteurs plus conventionnels, basés sur l'électronique sont aussi développés, en particulier pour les systèmes de suivi de l'état de santé des structures (SHM).