Pages
élaborées par N. Picqué
(Mise
à jour: 8/11/2008)
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Lasers et FTS
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Propositions de stages, thèses... 2008 - 2009
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Une bourse de thèse
2009-2012 est déjà acquise
pour septembre 2009.
Nous recherchons des candidats, avec un cursus
M2 ou ingénieur, motivés par l'experimentation en
optique et physique des lasers, avec application en physique
moléculaire.
Vous pouvez déjà nous contacter pour plus de
détails ( nathalie.picque at u-psud.fr )
Si vous intéressé(e) par un stage, une thèse, un post-doc
dans l'équipe, contactez nous
!
nathalie.picque at u-psud.fr
Thèse de doctorat
2009-2012
Thèse proposée par Nathalie Picqué, Marion Jacquey
et Guy
Guelachvili
Laboratoire de Photophysique Moleculaire, Universite de Paris-Sud, Orsay
Une bourse de thèse
est disponible pour septembre 2009. Cette bourse de thèse est
déjà acquise (Bonus Qualité Attractivité
Université Paris-Sud).
Nous recherchons des candidats motivés par l'optique, les lasers
et/ou la physique moléculaire.
Le sujet de thèse sera bientôt détaillé sur
ce site. Il sera dans le prolongement des stages de M2/ingénieur
proposés et centré sur le développement
expérimental d'une méthode de spectroscopie et de
diagnostic optique en temps réel basée sur des lasers
femtosecondes et des peignes de fréquences femtosecondes.
Les candidats actuellement en M2 ou dernière année
d'école d'ingénieur intéressés peuvent
déjà nous contacter
( nathalie.picque at u-psud.fr ).
Des sujets de thèses à dominante expérimentale
seront également disponibles dans le prolongement de nos
propositions de stages
de M2.
Ces sujets permettront de
faire des demandes d' allocations de recherche à l'Ecole
doctorale Ondes et Matière
Pour plus de renseignements, contactez nous:
nathalie.picque at u-psud.fr
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Stage
M2/ Fin d'études ingénieur
Développement
d'une source laser
femtoseconde infrarouge
Stage proposé par Marion Jacquey, Nathalie Picqué et Guy
Guelachvili
Laboratoire de Photophysique Moleculaire, Universite de Paris-Sud, Orsay
Un nouveau type de sources lasers femtosecondes, les peignes
de fréquences
femtosecondes, s’est récemment développé et a
révolutionné le domaine de la
métrologie des fréquences. Ces sources, qui
possèdent un spectre très large et
une structure faite de raies très fines, sont
équivalentes à un million de
lasers monochromatiques, émettant en phase. Ces lasers trouvent
à présent de
nombreuses applications dans d’autres secteurs (optique
non-linéaire,
astrophysique, spectroscopie…) et la mise au point de nouveaux types de
peignes
de fréquences est un domaine de recherche très actif.
L’objectif
de ce stage sera de
développer une source laser peigne de fréquences
femtosecondes infrarouge de
haute stabilité dédiée à des
expériences de spectroscopie. Elle sera basée sur
l’association d’un laser femtoseconde à fibre dopée
à l’erbium et d’une fibre fortement
non-linéaire (telles que des fibres à cristaux
photoniques). La fibre
non-linéaire permettra d’élargir le spectre du laser
femtoseconde par un
phénomène de génération de
« supercontinuum ». On cherchera en
particulier à préserver dans le
« supercontinuum » la structure du
peigne de fréquences. Une fois la source mise au point et
caractérisée, son
exploitation pour des expériences de spectroscopie innovantes
pourra être
engagée.
Ce
stage est à dominante
expérimentale. Il se situe dans le domaine de la physique des
lasers, de la
génération d’impulsions femtosecondes, de la
stabilisation fréquentielle de
lasers et permettra au stagiaire d’appréhender l’un des domaines
d’application
en pleine expansion de l’optique ultra-rapide.
Ces
recherches sont effectuées
dans le cadre du Laboratoire Européen Associé
« European Laboratory for
Frequency Comb Spectroscopy », qui cristallise
l’étroite collaboration
entre notre équipe et la Laser Spectroscopy Division du Max
Planck Institut für
QuantenOptik (Directeur : Pr. T.W. Hänsch, Prix Nobel de
Physique 2005
pour le développement des peignes de fréquences
femtosecondes) à Munich,
Allemagne.
Le
stagiaire percevra une
indemnité de stage.
Une bourse de thèse (financement de 3 ans fourni par
l’Université
Paris-Sud) est déjà acquise pour engager un travail de
doctorat dans notre
équipe dans le prolongement de ce sujet.
Pour plus de renseignements, contactez nous:
nathalie.picque at u-psud.fr
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Stage
M2/ Fin d'études ingénieur
Diagnostic
optique en temps réel par lasers peignes de fréquences
femtosecondes
Stage proposé par Nathalie Picqué, Marion Jacquey
et Guy
Guelachvili
Laboratoire de Photophysique Moleculaire, Universite de Paris-Sud, Orsay
Les lasers
femtosecondes révolutionnent actuellement la métrologie
en permettant le
développement de peignes de fréquences optiques
constitués de raies très fines,
très stables et couvrant un très large domaine spectral.
La méthode des peignes
de fréquences femtosecondes est mise en pratique depuis environ
sept ans. Son
importance est telle que les chercheurs à l’origine de ces
travaux ont été
récompensés du Prix Nobel de Physique 2005. A
l’heure actuelle, les
peignes de fréquences femtosecondes sont principalement
exploités en métrologie
fondamentale, sur de très faibles portions de leur spectre.
Notre
équipe vient de développer une
méthode de diagnostic optique fondée sur l’exploitation
de deux peignes de
fréquences sur la globalité de leur plage spectrale. L’un
des peignes de
fréquences sonde l’échantillon analysé, le second
sert de spectromètre. La
méthode permet de mesurer, avec résolutions spectrale et
temporelle,
l’absorption et la dispersion de l’échantillon analysé,
de façon
quasi-instantanée (quelques microsecondes). Les qualités
de notre spectromètre
renouvellent profondément les instruments de spectroscopie et
nous souhaitons
les mettre à profit pour le diagnostic en temps réel de
milieux en phase
gazeuse.
L'objet
du stage à dominante
expérimentale sera donc de mettre en évidence les
capacités de notre méthode de
diagnostic spectroscopique pour l’observation de
phénomènes transitoires non
répétitifs. Le stagiaire participera au
développement et à l’optimisation d’un
instrument mesurant les interférences entre deux peignes de
fréquences femtosecondes.
Il sera également impliqué dans le montage d’un
dispositif test, destiné à
produire des molécules instables par plasma et dans son couplage
au
spectromètre. Il mesurera et étudiera ensuite les
spectres ainsi obtenus.
L’objectif final est de dégager les potentialités du
spectromètre pour le
diagnostic d’intérêt environnemental et les
modalités du développement d’un
prototype de capteur de traces de gaz.
Ces recherches sont effectuées
dans le cadre du Laboratoire Européen Associé
« European Laboratory for
Frequency Comb Spectroscopy », qui cristallise
l’étroite collaboration (en
particulier, 2 brevets communs) entre notre équipe et la Laser
Spectroscopy
Division du Max Planck Institut für QuantenOptik (Directeur :
Pr. T.W.
Hänsch, Prix Nobel de Physique 2005) à Munich, Allemagne.
Elles sont également accomplies
en partenariat avec la société MenloSystems GmbH, en vue
d’une
commercialisation de notre spectromètre.
Le stagiaire percevra une
indemnité de stage.
Une bourse de thèse (financement de 3
ans fourni par l’Université
Paris-Sud) est déjà acquise pour engager un travail de
doctorat dans notre
équipe dans le prolongement de ce sujet.
Pour plus de renseignements, contactez nous:
nathalie.picque at u-psud.fr
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Stage
M2/ Fin d'études ingénieur
Asservissement
de lasers
Stage proposé par Nathalie Picqué, Marion Jacquey
et Guy
Guelachvili
Laboratoire de Photophysique Moleculaire, Universite de Paris-Sud, Orsay
Le projet
dans lequel s’insère ce stage vise à concevoir de
nouvelles méthodologies pour
la spectroscopie à large bande spectrale, très haute
résolution et très haute
exactitude. Grâce à de nouvelles sources lasers à
impulsions ultracourtes, les peignes
de fréquences femtosecondes, notre équipe vient de
développer un nouveau type
de spectromètre qui ouvre de nouvelles perspectives dans le
domaine de la
spectroscopie de précision. Notre objectif est de perfectionner
ce spectromètre
et de tester ses capacités à faire le lien entre les deux
domaines distincts
que sont la spectroscopie et la métrologie des fréquences
optiques. Cela
implique en particulier de pouvoir stabiliser le peigne de
fréquences
femtosecondes sur une référence optique de grande
stabilité.
Dans le
cadre de ce stage, le stagiaire développera cette
référence optique. Elle sera basée
sur un laser continu, de largeur très fine, émettant dans
le domaine du proche
infrarouge et asservi sur une transition moléculaire
sub-Doppler. Il
caractérisera la référence de fréquences
ainsi obtenue, puis l’utilisera pour
stabiliser les peignes de fréquences de l’équipe. Il
pourra par la suite étudier
les progrès amenés par ce nouveau
référencement sur la réalisation de spectres
large-bande réalisés avec une résolution
extrême et, par exemple dans le cadre
d’une thèse, s’impliquer dans l’un des nouveaux thèmes
ouverts par cette
nouvelle spectroscopie de précision.
Ce stage
est à dominante
expérimentale. Il se situe dans le domaine de la
métrologie des fréquences
optiques et de la stabilisation fréquentielle de lasers et
permettra au
stagiaire de se familiariser avec des méthodes
optoélectroniques de pointe.
Ces
recherches sont effectuées
dans le cadre du Laboratoire Européen Associé
« European Laboratory for
Frequency Comb Spectroscopy », qui cristallise
l’étroite collaboration
entre notre équipe et la Laser Spectroscopy Division du Max
Planck Institut für
QuantenOptik (Directeur : Pr. T.W. Hänsch, Prix Nobel de
Physique 2005) à
Munich, Allemagne.
Le
stagiaire percevra une
indemnité de stage.
Une bourse de thèse (financement de 3 ans fourni par
l’Université
Paris-Sud) est déjà acquise pour engager un travail de
doctorat dans notre
équipe dans le prolongement de ce sujet.
Pour plus de renseignements, contactez nous:
nathalie.picque at u-psud.fr
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Stage
M2/ Fin d'études ingénieur
Test
spectroscopique du postulat de
symétrisation de la mécanique quantique
Stage proposé par Marion Jacquey,
Nathalie Picqué et Guy
Guelachvili
Laboratoire de Photophysique Moleculaire, Universite de Paris-Sud, Orsay
La
description, en mécanique quantique, de systèmes
contenant plusieurs particules indiscernables est basée sur le
postulat de
symétrisation, qui impose à leur fonction d'onde totale
d'être soit symétrique,
soit antisymétrique par rapport à toute permutation de
particules identiques.
Dans le premier cas, les particules obéissent à la
statistique de
Bose-Einstein, dans le second à celle de Fermi-Dirac. Le
théorème
spin-statistique, énoncé par Pauli, complète le
postulat, en associant au
caractère bosonique ou fermionique des particules un spin entier
ou demi-entier.
Le
postulat de symétrisation et le théorème
spin-statistique n’ont jamais été mis en défaut. A
ce titre, ils constituent
une pierre angulaire de la physique moderne permettant la description
de
phénomènes aussi fondamentaux que l'extension spatiale
des atomes à plusieurs
électrons, l'émission stimulée, les condensats de
Bose-Einstein…Ceci n'empêche
pas les physiciens de chercher, dès 1940, à
dépasser le postulat en l'incluant
dans une théorie plus générale. Elaborées
à partir des années 1990, des
théories très convaincantes permettent une faible
déviation au postulat de
symétrisation tout en respectant les principes de la
mécanique quantique
non-relativiste.
De nombreux tests expérimentaux
sensibles ont été effectués sur des
systèmes variés : électrons, photons
ou noyaux atomiques dans des molécules. Aucune violation n’a
été observée. La
majorité de ces expériences portent sur le
théorème de spin-statistique: basées
sur des systèmes à deux particules identiques, elles
testent alors la nature
bosonique ou fermionique des particules.
La
spectroscopie moléculaire
d’absorption ultrasensible est un outil de choix pour la
réalisation de ces
tests fondamentaux. Le principe d’une telle expérience consiste
alors à tenter
la détection de transitions bien choisies, interdites par le
postulat de
symétrisation.
Notre
équipe a développé
récemment des méthodes de spectroscopie ultrasensible,
dont les performances
peuvent contribuer à améliorer ces tests fondamentaux.
Dans le cadre du stage
proposé, le stagiaire participera la réalisation d’un
test expérimental sur un
système à trois particules identiques, NH3 et
à l’interprétation des
résultats.
Ce stage de M2 a un contenu
équilibré entre expérimentation et analyse. Il
permettra au stagiaire de se
former à l’utilisation de lasers, de dispositifs optiques et de
techniques
spectroscopiques pointues, tout en approfondissant des notions
très
fondamentales de mécanique quantique et de physique
moléculaire.
Le stagiaire percevra une
indemnité de stage.
Une bourse de thèse (financement de 3 ans fourni par
l’Université
Paris-Sud) est déjà acquise pour engager un travail de
doctorat dans notre
équipe.
Pour plus de renseignements, contactez nous:
nathalie.picque at u-psud.fr
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Stages
de Licence, maîtrise, magistère, L3 , M1 ,
première/deuxième année ingénieur,
2008-2009
Stages proposés par Marion Jacquey, Guy Guelachvili et Nathalie
Picqué
Laboratoire de Photophysique Moleculaire, Universite de Paris XI, Orsay
Nous accueillons tous
les ans des stagiaires niveau L3 et M1.
Nous proposons des stages expérimentaux et/ou
d'interprétation de résultats sur les thématiques
suivantes:
- développement de sources laser
- conception d'instruments impliquant principalement
optique et/ou électronique
- spectroscopie expérimentale, application
à des molécules d'intérêt astrophysique ou
atmosphérique
- interprétation de spectres
moléculaires
- .....
Si
vous souhaitez nous rejoindre pour quelques mois, contactez
nous pour de plus amples renseignements:
nathalie.picque at u-psud.fr
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