Missions

Le post-doctorant a pour mission de développer une nouvelle plateforme technologique dans la gamme térahertz (THz) dans le but de l'intégrer des lasers à cascade quantiques (QCLs) dans des circuits photoniques, afin de contrôler l'émission spectrale THz sur puce. Les succès scientifique et technologique dans les parties visibles et proche l'infrarouge du spectre électromagnétique ont conduit à des avancées dans les systèmes miniaturisées et compactes. Cela a permis la mise en œuvre de plateformes hautement intégrées et a motivé l'extension à des régions spectrales non-conventionnelles, tout en ouvrant des perspectives aux technologies quantiques, dont les caractéristiques particulières sont encore sous-exploitées.

Nous visons ici à développer une plateforme miniaturisée sur puce pour la génération, la détection et la caractérisation complète de la lumière aux fréquences THz, ouvrant ainsi des perspectives pour la génération d'états comprimés non classiques. L'objectif ultime sera d'exploiter les peignes de fréquences (FC) des QCL THz comme sources non linéaires, couplés à des détecteurs cohérents optimisés couplés à une cavité. Les QCL sont des lasers miniaturisés pratiques fonctionnant à des fréquences THz. La génération de FC, basée sur des processus de mélange à quatre ondes (FWM) qui se produisent dans le milieu amplificateur, fait des QCL des candidats idéaux pour la génération d'états comprimés multimodes de lumière sur puce.

La réalisation des objectifs du projet aura un fort impact dans le domaine des circuits intégrés, en évaluant les connaissances fondamentales dans les domaines stratégiques de la photonique THz et des technologies quantiques.

Activités

Le travail postdoctoral s’articulera autour des activités ci-dessous :
- Développer des expériences de spectroscopie THz résolue en temps pour caractériser et comprendre les nonlinéarités des nouveaux dispositifs quantiques.
- Réalisation de nouveaux détecteurs THz ultra-sensibles.
- Comparer les résultats théoriques et expérimentaux.
- Réaliser de nouvelles expériences et développer de nouveaux dispositifs à partir des modèles.
- Rédiger des articles scientifiques et participer à des workshops/conférences.

Compétences

Le candidat doit posséder une solide expérience en physique térahertz ou optique ultra-rapide, en fabrication des dispositifs, et être familier de la préparation de configurations complexes pour la caractérisation optique et électronique des dispositifs. Des connaissances et une expérience de l'instrumentation optique seraient appréciées.

Les candidats devront détenir (ou être en passe de détenir) un diplôme équivalent au doctorat reconnu à l'échelle internationale en physique, science des matériaux, nanotechnologie ou génie électronique ou électrique, avant d'occuper le poste.

Contexte de travail

Ce travail sera financé par une collaboration européenne autour du projet Quantera QATACOMB. Le travail sera effectué dans l'équipe nanoTHz du LPENS et s'insère dans la continuité des activités de recherche de l'équipe autour des propriétés ultrarapides et nonlinéaire des dispositifs optoélectroniques. Le consortium paneuropéen, dont le CNRS est partenaire, est composé de 3 partenaires – le CNR (Italie, coordinateur), le CNRS (France), et l'Université Technique de Munich (Allemagne).

Contraintes et risques

Laser et cryogénie