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Topologie dans des réseaux photoniques (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR8523-ALBAMO-001
Lieu de travail : VILLENEUVE D ASCQ
Date de publication : lundi 29 avril 2019
Nom du responsable scientifique : Alberto AMO
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 2 septembre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

La topologie décrit les propriétés d'un système physique qui restent inchangées lors d'une déformation. Un exemple est le nombre de trous dans la surface d'un objet. Une tasse et un donut ont tous les deux un trou, l'un peut être transformé dans l'autre par déformation et ils appartiennent à la même classe topologique. Appliqués à la physique de l'état solide, ces concepts ont permis la découverte de solides avec des propriétés de transport extraordinaires, reconnue par le prix Nobel de physique de 2016.

Lorsque ce concept est amené à la photonique, des propriétés extraordinaires sont attendues. Les réseaux photoniques à topologie particulière possèdent des états de bord protégés des déformations. La découverte de telles phases topologiques en optique est en train de révolutionner le transport photonique car elle permet la fabrication de circuits photoniques insensibles au désordre. Par exemple, nous avons récemment mis au point un laser topologique 1D dont le mode laser est robuste aux déformations [P. St-Jean et al., Nat. Photon. 11, 651 (2017)].
Le but de cette thèse est de mettre en œuvre de nouvelles phases topologiques dans un système d'anneaux de fibres couplés. Le travail sera centré dans l'apparition de nouveaux types d'états de bord et la mesure des invariants topologiques. Enfin, nous étudierons le régime non-linéaire dominé par les interactions entre photons et dont les phases topologiques sont inconnues.

Contexte de travail

La thèse se réalisera au laboratoire PhLAM du CNRS et l'Université de Lille, à Villeneuve d'Ascq. Nous avons un laboratoire optique très complet avec les composantes, sources et détecteurs nécessaires pour mener à terme ce projet. Le travail sera réalisé en collaboration avec Alberto Amo, Stéphane Randoux, Pierre Suret et Clément Evain, une équipe reconnue internationalement à la fois dans le domaine de la topologie photonique et dans l'optique non-linéaire. On compte avec des collaborations avec des groupes de théoriciens internationaux spécialistes de la topologie photonique.

Plus de détails : http://honeypol.eu/

Contraintes et risques

Titre de Master 2 ou équivalent requis. Usage avancé de l'anglais. Des connaissances en optique, physique de l'état solide et physique quantique seront appréciées.

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