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Chercheur post-doctoral en optique: simulations optiques (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR7250-MICLIN-001
Lieu de travail : NICE
Date de publication : mercredi 15 mai 2019
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 juillet 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2643 € brut/mois, ou, pour une expérience entre 2 et 7 ans : 3766 € brut/mois
Niveau d'études souhaité : Bac+5
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Le chercheur aura en charge l'étude et l'estimation de la perturbation due à la lumière parasite cohérente dans l'instrument LISA (Laser Interferometer Space Antenna). La mission LISA est menée par l'ESA en collaboration avec la NASA, avec l'appui des agences nationales (CNES, DLR etc.) des pays membres du consortium européen LISA, et a pour but la mesure des ondes gravitationnelles depuis un observatoire spatial, dans une bande de fréquences très inférieures aux fréquences actuellement détectées par les interféromètres LIGO et Virgo.

Le chercheur travaillera sur la lumière parasite cohérente et son estimation par simulation optique, de façon à quantifier la contribution de la lumière parasite sur le bruit de phase hétérodyne dans les différents interféromètres de l'instrument LISA. Cette activité a pour objectif, d'une part, de modéliser et consolider les résultats des mesures expérimentales interférentielles (homodyne, hétérodyne) réalisées par l'équipe LISA d'ARTEMIS et d'autre part, de quantifier le budget d'erreur alloué à la lumière diffusée dans le modèle de performance de l'instrument LISA, développé par le consortium. Dans ce cadre, la personne sera amenée à interagir avec les groupes chargés des simulations thermiques et mécaniques.

Activités

Outre le calcul de la lumière parasite proprement dit, le travail portera également sur :
- La revue des différentes contributions à la lumière parasite dans l'instrument LISA (design de télescope, banc optique, masse de test) et de la perturbation résultante sur les signaux des photodiodes ;
- La rédaction de documents (rapports techniques, notices, manuels) destinés, notamment, aux agences spatiales et aux partenaires de la collaboration LISA et, in fine, la rédaction d'articles, de publications, de présentations aux conférences ;
- Participations et présentations des résultats scientifiques aux réunions LISA ARTEMIS, LISA France et LISA Consortium ;
- L'encadrement des personnes amenées à intervenir au sein de l'équipe (doctorants, stagiaires, ingénieurs, techniciens) ;
- L'archivage de la documentation et des données de simulations.

Compétences

Le/la candidat/e (titulaire d'un doctorat ou d'un diplôme de docteur-ingénieur en physique ou physique appliquée) devra faire la preuve de sa compétence en simulation/modélisation optique et des connaissances générales sur les interféromètres détecteurs d'ondes gravitationnelles.
Seront appréciées les connaissances et la pratique en :
- Outils de simulation optique : FRED, IfoCAD , ZEMAX ;
- Optique géométrique et calcul des faisceaux optiques ;
- Aspects lumière diffusée / rugosité des surfaces dans les détecteurs d'ondes gravitationnelles ;
- Aspects contamination (contamination particulaire, contamination chimique) dans les projets spatiaux ;
- Modélisation thermique.

Le CV devra préciser notamment les publications du candidat et suggérer les noms de personnalités scientifiques de référence. La lettre de motivation précisera l'adéquation entre le profil du candidat et le poste à pourvoir.

Contexte de travail

Le laboratoire ARTEMIS, Unité mixte de Recherche du CNRS, de l'Observatoire de la Côte d'Azur et de l'Université Côte d'Azur, est situé Bd de l'Observatoire, sur la colline dite "le Mont Gros". Il a été créé autour du thème des ondes gravitationnelles et de leur détection, et contribue notamment aux projets Virgo, LISA, Einstein Telescope et MIGA. Le laboratoire et ses chercheurs ont été précurseurs dans la mise au point du détecteur franco-italien VIRGO, installé dans la plaine de Pise (Italie), qui a contribué, avec le double détecteur américain LIGO, à plusieurs observations d'ondes gravitationnelles. Dans le cas de la détection de l'onde GW170817, la précision sur l'estimation de la direction de la source a été telle que des contreparties optiques ont pu être observées à la suite de l'onde gravitationnelle, ce qui a permis d'identifier et observer la source de l'onde gravitationnelle.

La précision visée pour la mesure de phase de l'interféromètre hétérodyne dans l'instrument LISA implique une étude particulièrement détaillée des sources de bruits et d'effets systématiques, et fera, de la phase d'AIVT (assemblage, intégration, vérification et test) dans laquelle la France est impliquée, une étape particulièrement délicate.

En même temps qu'il participe aux aspects théoriques du projet LISA, le laboratoire ARTEMIS est très impliqué dans l'instrument lui-même, et dans l'AIVT. Il a mis au point, exploite et développe un dispositif de mesure de la perturbation des signaux d'un interféromètre sous l'effet de la lumière diffusée par les défauts de polissage d'une optique.

La personne recrutée évoluera au sein d'un laboratoire où les compétences vont de la physique des interféromètres aux modèles décrivant les sources d'ondes gravitationnelles et à la cosmologie, en passant par la métrologie, la stabilisation des lasers et les photodétecteurs.
Le travail demandé se fera au sein du groupe LISA d'ARTEMIS, comportant des chercheurs, des ingénieurs, des doctorants et des post-docs, dans le cadre de la collaboration LISA France dirigée par le CNES et du LISA Instrument Group (LIG) du consortium International LISA. Il portera essentiellement sur l'étude et l'estimation de la perturbation de la mesure de l'instrument LISA par la lumière parasite cohérente, dans le but d'améliorer la modélisation des bruits et le modèle de performance de l'instrument et garantir les performances de l'instrument durant la phase d'AIVT.

Au sein de l'équipe LISA du laboratoire, le post-doctorant interagira quotidiennement avec le petit groupe "lumière parasite", formé d'un chercheur, un ingénieur de recherche expérientateur, un doctorant et un ingénieur numéricien.

Contraintes et risques

La participation à des prises de données expérimentales pourra être envisagée. Toutefois ceci ne sera autorisé que si la personne a auparavant suivi une formation à la sécurité laser avant de pénétrer dans les salles d'expérience.

Informations complémentaires

Le financement de ce contrat est fourni par le CNES.

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