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H/F Doctorant-e en Métrologie Optique

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mercredi 18 mai 2022

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Informations générales

Référence : UMR7326-ANAMEK-031
Lieu de travail : MARSEILLE 13
Date de publication : mercredi 27 avril 2022
Nom du responsable scientifique : Marc FERRARI
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 septembre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Thèse de doctorat : Métrologie de grands composants optiques à une précision sub-nanométrique.
Ces dernières années, plusieurs techniques ont été développées pour la métrologie de surface des optiques à grande ouverture : Long Trace Profiler (LTP), Nanometer Optical component measure Machine (NOM), Stitching Shack Hartmann wavefront sensor (SHARPeR), Relative Angle Determinable Stitching Interferometer (RADSI), chacune d'entre elles souffrant de plusieurs limitations telles qu'une résolution spatiale limitée, un temps de mesure long, un étalonnage de l'angle de mesure, etc.
Au cours de la première partie de la thèse, basée sur l'expertise de l'ESRF, nous visons à développer une nouvelle tête optique de haute précision, à intégrer dans un ou plusieurs bancs de mesure. Grâce à sa grande précision, cette nouvelle tête optique devrait améliorer, au niveau nanométrique, les mesures d'erreur de surface utilisant la métrologie Fizeau.
Dans la deuxième partie, une série de mesures d'erreur de surface avec une précision ultra-élevée et un bruit très faible (visant une précision de niveau inférieur au nanomètre) seront réalisées et combinées à l'aide de la technique de reconstruction d'assemblage numérique. Cela se fera à l'aide du banc de métrologie ultra-stable Fizeau actuellement en construction par Winlight au LSBB (Laboratoire Souterrain Bas Bruit), afin d'exploiter au maximum l'extrême stabilité environnementale de cette installation souterraine.
Le programme de recherche passera par l'optimisation de la conception optique (optique & détecteur) de la nouvelle tête jusqu'à la caractérisation détaillée des performances dans un prototype de banc de métrologie. L'étudiant devra contribuer à la conception optique, à l'intégration logicielle et aux mesures expérimentales des performances du système. Enfin, il vise à démontrer l'utilisation du dispositif calibré pour la caractérisation de miroirs de haute précision sur un ou plusieurs des bancs de métrologie, dont celui du LSBB.

Contexte de travail

Mesurer les erreurs de surface de composants optiques de très haute précision, au niveau sub-nanométrique pour les miroirs à rayons X synchrotron ou les optiques d'instruments coronographiques pour l'imagerie des exoplanètes, est un véritable défi. Ce défi comporte deux points essentiels : i) la possibilité de mesures à ultra-haute précision (quelques Angstrom rms) et à très faible bruit sur des pupilles de quelques centimètres, et ii) la possibilité de reconstruction par assemblage numérique une pupille plus grande sans dégrader la précision des mesures.
Cette thèse sera réalisée dans le cadre d'un programme de recherche de Laboratoire Commun ANR entre le Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM) et la société d'optique Winlight, en étroite collaboration avec le laboratoire de métrologie de l'ESRF (www.esrf. UE).

Contraintes et risques

Des déplacements/séjours sont à prévoir entre le LAM et l'ESRF Grenoble ainsi qu'entre le LAM et Winlight à Pertuis.

Informations complémentaires

Le travail se déroulera entre le Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (laboratoire d'accueil) et l'ESRF à Grenoble dans les 2 premières années de thèse, avec des déplacements/séjours dans les locaux de Winlight à Pertuis durant la troisième année.

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