Retour sur vos stages !
par Anouk Azaïss, Raphaël Lemaire, Vincent Pradère, Hriday Bhardwaj (promo 2026) | Le Paraxial n°23 – 1 octobre 2024
C’est un classique incontournable du Paraxial ! Chaque année, nos SupOpticien·ne·s en herbes prennent la route pour explorer les champs des lentilles, des miroirs et des lasers. Que ce soit dans le cadre de stages en laboratoire, au sein d’entreprises innovantes ou même dans des institutions de recherche de pointe, ces immersions permettent aux étudiant·e·s de mettre en pratique les connaissances acquises en amphithéâtre. Au fil de ces expériences, ils·elles développent des compétences techniques, apprennent à manier les instruments les plus sophistiqués et à résoudre des problématiques complexes. Découvrez dans cet article un aperçu des stages effectués cette année par nos futur·e·s ingénieur·e·s, qui ont su briller par leur inventivité et leur expertise dans des projets captivants allant de l’optique de précision aux applications photoniques en passant par des défis industriels majeurs.
Un stage au synchrotron par Anouk Azaïs (promo 2026)
Le 3 juin 2024, à Grenoble, je passe la grille menant à l’ESRF (the European Synchrotron Radiation Facility) pour la première fois. Je rencontre Daniel, mon maître de stage. Opticienne, je rejoins pourtant la division mécanique. Je partage mon bureau avec deux étudiants en 3A, effectuant leur stage de fin d’étude. Ils viennent de Centrale Lyon et de l’INSA Lyon. Nos domaines d’activités sont très variés : l’un est mécatronicien et le second mécanicien. Rapidement, Daniel me fait visiter mon laboratoire. Il se situe dans l’immense anneau du synchrotron. Je suis intimidée lorsque je pénètre dans ces lieux.
C’est la première fois que je viens à Grenoble. J’ai vu passer l’annonce de Daniel et j’ai postulé. Pourtant je n’avais pas vraiment compris l’intitulé du stage :
« Montage et caractérisation d’un banc de métrologie de position par interférométrie fibrée à grande course transverse ».
Sortant de 1A, je comprends à peine le mot « interférométrie ». Daniel m’explique que mon stage répond au besoin des scientifiques qui utilisent le synchrotron. En effet, ils étudient des échantillons si petits qu’il arrive fréquemment qu’ils les perdent au moment où ils veulent lancer dessus les rayons X sortant de l’anneau. Je dois donc monter un banc optique qui permet de connaître la position de l’échantillon étudié à quelques nanomètres près. Ses coordonnées sont trouvées grâce aux données retournées par un interféromètre dont la lumière IR est guidée à travers une fibre optique.
Pendant deux semaines, je monte mon banc optique. C’est facile, Daniel avec son équipe d’ingénieurs mécaniciens a créé les plans. Il me suffit de visser des vis et d’assembler des pièces. Enfin presque. Je dois aussi monter deux collimateurs et faire en sorte – grâce à une méthode d’autocollimation en infrarouge – de placer la sortie de la fibre optique sortant de l’interféromètre au foyer d’une lentille. A la fin du stage, j’envoie ces pièces optiques pour étudier la qualité du front d’onde sortant. Mon montage est très précis : l’erreur RMS est de seulement 10 nm. Je place ensuite mon banc optique dans une boîte qui l’isole thermiquement et phoniquement de l’environnement. En effet, les déplacements que je compte observer sont de l’ordre du nanomètre, les variations de température dilatent trop fortement les pièces métalliques et faussent mes mesures.
Arrive ensuite la mise en équation. Pendant deux semaines je manipule les formules trigonométriques et les développements limités. Je teste plein de solutions possibles et je trouve enfin une équation simple et élégante pour décrire mon système.
S’en suit la partie la plus divertissante : l’acquisition de données. Je lance des mesures sur des journées entières puis sur des temps très courts. J’utilise Python et Matlab pour récupérer les données que m’envoie l’interféromètre en temps réel et pour les intégrer dans mes formules mathématiques. Je fais des transformées de Fourier pour trouver les fréquences qui faussent mes mesures. Les premières courbes apparaissent à l’écran, les résultats sont excellents ! Mon échantillon se déplace au plus de 10 nm autour de sa position initiale.
Plongeon au cœur des disques circumstellaires par Raphaël Lemaire (promo 2026)
J’ai effectué mon stage dans un centre de recherche d’astronomie à Grenoble, l’IPAG (Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble). Au sein de l’IPAG, plusieurs équipes travaillent sur divers sujets, en particulier les disques circumstellaires (disques protoplanétaires / disques de débris) autour d’étoiles. Mon maître de stage était super sympa et tout le monde était hyper accueillant.
J’ai eu la chance de travailler plus particulièrement sur un des disques de débris le plus brillant : celui autour de l’étoile HR4796. Un disque de débris est majoritairement constitué de poussière, et au sein de ce disque, les grains entrent en collision jusqu’à atteindre des tailles de poussière de l’ordre du micron.
Le but principal de mon stage était de caractériser la poussière au sein du disque autour de l’étoile HR4796 via des données expérimentales et notamment de comparer un modèle de transfert radiatif aux observations qui ont pu être réalisées avec divers instruments optiques, notamment avec le VLT au Chili. Le but final étant de conclure à une potentielle présence de sulfure de fer au sein de ce disque.
Pour le côté plus abstrait, j’ai installé et manipulé un modèle de transfert radiatif : ‘RADMC3D’. En effectuant des recherches dans les papiers publiés sur le disque HR4796 (masse de poussière, distribution surfacique, température de l’étoile, rayon de l’étoile, …), j’ai pu adapter ce modèle de manière à simuler des observations. Cela m’a donc permis d’afficher des images de disques en lumière diffusée mais aussi de tracer la SED (Spectral Energy Distribution), la réflectance du disque et son opacité. Le but de ces travaux de recherche est de déterminer si du sulfure de fer (FeS) est présent dans le disque, et donc c’est pourquoi j’ai majoritairement travaillé sur des données de FeS avec des tailles de grains allant de 10 microns à 100 microns. Ainsi, en couplant les résultats de nos modèles avec les résultats d’observation (avec le James Webb Space Telescope par exemple), il nous sera possible de conclure à une potentielle présence de FeS au sein du disque HR4796.
En effet, au-delà de la simple adaptation de modèle, le but de mon travail était d’obtenir des résultats convaincants sur la potentielle composition du disque afin d’alimenter une demande de temps (observation) sur le JWST. J’ai donc aussi eu la chance de participer à un séminaire pour des demandes de temps pour le JWST, ce qui fut très enrichissant car on découvre d’autres sujets d’astrophysique tous aussi passionnants les uns que les autres, allant des exoplanètes aux galaxies en passant par les disques !
Globalement, je ne peux que vous encourager à faire un stage en 1A, c’est super intéressant, on apprend plein de trucs sympas que l’on n’apprend pas forcément à Supop et ça change ! C’est aussi l’occasion de découvrir de nouveaux horizons : pour moi c’était à Grenoble ce qui veut dire des randos de qualité, un climat plutôt appréciable, sans oublier bien évidemment la Chartreuse !!!
Que vous soyez passionné par l’astrophysique ou simple amateur, et que vous souhaitez en discuter, n’hésitez pas à me contacter !
Au cœur de la recherche laser par Vincent Pradère (promo 2026)
Durant deux mois, j’ai eu la chance de réaliser un stage au Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses (LULI), un centre de recherche reconnu pour ses travaux pionniers sur les lasers de haute puissance. Ce stage m’a offert une immersion fascinante dans le monde de la recherche scientifique, tout en me permettant de développer des compétences essentielles dans des domaines tels que l’optique, la programmation et l’ingénierie expérimentale.
Comprendre les enjeux de la fusion inertielle
Mon stage s’est articulé autour de plusieurs missions, chacune d’une durée d’une à deux semaines. La première étape a été une étude bibliographique sur le pompage par diode des cristaux lasers. En parcourant une cinquantaine d’articles, j’ai acquis une vision d’ensemble des recherches actuelles et rédigé un rapport synthétique sur les points clés. Cette première phase m’a permis de mieux comprendre les besoins technologiques de cette industrie ainsi que les défis rencontrés par les chercheurs.
Conception et optimisation d’un banc optique
La partie la plus technique de mon stage a été consacrée à la conception et à la mise en place d’un banc optique destiné à observer les défauts d’absorption dans des cristaux lasers. Ces cristaux, utilisés pour amplifier la lumière laser, doivent être d’une qualité irréprochable. Cependant, les industriels peinent à garantir cette qualité, ce qui engendre des retards considérables dans les recherches. Mon rôle a été de contribuer à la création d’un dispositif capable de détecter les défauts de manière précise.
Avec l’aide de mes collègues, j’ai d’abord conçu le banc optique en utilisant des logiciels comme Excel et Zemax, pour ensuite le monter, l’optimiser et enfin l’utiliser pour des séries de mesures. J’ai également développé un programme en Python et Matlab pour automatiser le traitement des données, notamment par la méthode de stitching, qui consiste à assembler plusieurs images pour obtenir une résolution plus élevée.
Développer un protocole de mesure efficace
Un aspect central de ce projet a été l’optimisation du protocole de mesure. Chaque étape du processus devait être minutieusement contrôlée pour garantir des résultats fiables : alignement des éléments optiques, réglages précis de la caméra, utilisation d’un diaphragme pour ajuster la lumière… Le moindre détail comptait pour assurer la qualité des images capturées.
Une fois le banc optique en place, nous avons pu effectuer des mesures sur des cristaux de grande taille utilisés dans l’installation laser Appollon, qui dispose d’un puissance crète de 10 petawatts. Les résultats ont révélé des défauts sur certains cristaux, tandis que d’autres semblaient exempts de toute anomalie.
Analyse et amélioration du programme de traitement d’image
Pour exploiter les résultats des mesures, j’ai également été amené à travailler sur un programme de détection des cristaux, destiné à analyser les images capturées par la caméra du banc optique. Ce programme permet de repérer les zones défectueuses sur les cristaux et d’afficher des histogrammes de luminosité. Après plusieurs tests, il est apparu que le protocole de mesure pouvaient encore être affinés.
Une fois ces ajustements effectués, les résultats se sont avérés cohérents avec les spécifications des fabricants de cristaux. Cette validation a confirmé que notre protocole de mesure et notre programme de traitement fonctionnaient comme prévu, ce qui a été particulièrement gratifiant après plusieurs semaines de travail.
Une expérience enrichissante
Ce stage a été une expérience incroyablement enrichissante, tant sur le plan scientifique que personnel. J’ai pu non seulement découvrir le quotidien des chercheurs dans un grand laboratoire, mais aussi participer activement à un projet concret ayant des implications à l’échelle internationale. Cette immersion dans le monde de la recherche m’a permis de développer des compétences précieuses en gestion de projet, en travail d’équipe et en résolution de problèmes techniques.
En sortant de ce stage, je me sens plus confiant dans mes capacités à mener des recherches, à analyser des données complexes et à concevoir des solutions techniques innovantes. Ce fut un véritable plongeon dans l’univers fascinant des lasers et de la physique expérimentale, un domaine en constante évolution qui, j’en suis sûr, continuera de façonner l’avenir. Un grand merci à ma maitre de stage Mélanie Chabanis.
Un été au 503 par Hriday Bhardwaj (promo 2026)
La fin de la première année approche, et je me retrouve en pleine galère pour trouver un stage d’un mois. Je contacte David-Olivier BOUCHEZ (Davido) pour voir s’il n’aurait pas quelques pistes à me suggérer. Il me répond simplement : « Attends, on a besoin d’aide cet été, ça te dirait de bosser avec nous ? ». Et c’est comme ça que je me suis retrouvé à faire mon stage au 503, une expérience qui m’a offert une perspective incroyable.
Ma mission principale ? Créer une base de données regroupant toutes les personnes sorties de la FIE depuis 2012, dans le but d’analyser leur parcours et d’identifier des pistes d’amélioration pour cette filière. Résultat ? Cette base de données servira officiellement à connecter les futurs étudiants de la FIE avec des contacts partout dans le monde. Personnellement, je ne m’attendais pas à ce que le réseau SupOp soit aussi vaste et diversifié. Par exemple, mon réseau LinkedIn a explosé avec près de 100 nouveaux contacts, dont des profils comme le vice-président d’Investment Banking chez Bank of America (oui, je ne m’attendais pas à voir Bank of America dans un réseau d’anciens SupOpticiens) et même le Manager de l’Innovation chez Apple (classic “oh le banger” moment).
Ma mission secondaire ? Accompagner Davido et Joël NGUYEN (promo 2013) dans leurs tâches quotidiennes. C’est ici que j’ai véritablement découvert une passion pour l’entrepreneuriat couplé à un parcours d’ingénieur. Imaginez un peu : non seulement vous avez des connaissances techniques, mais en plus, vous possédez les compétences pour créer une vraie valeur (sociale et financière) autour de vos projets. Un ingénieur capable de comprendre à la fois les lois physiques du monde et ses dynamiques socio-économiques est en mesure de résoudre des problèmes majeurs.
Cela dit, l’entrepreneuriat comporte des risques, et la quantité de travail à fournir est donc énorme. Chaque jour, je rentrais épuisé, et pourtant je ne faisais que les accompagner. L’endurance mentale de ce duo est tout simplement impressionnante.
J’ai rapidement compris que Joël, avec son esprit de stratège capable de résoudre efficacement n’importe quel problème peu importe sa complexité, et Davido, avec son talent pour créer des vraies connexions humaines et comprendre rapidement les enjeux présents devant lui, sont des piliers essentiels au bon fonctionnement de l’écosystème du 503. Ce stage a été un véritable tournant, non seulement pour ma carrière, mais aussi pour ma vision du futur. Maintenant, la question est :
Comment vais-je utiliser cette aventure pour créer ma propre histoire ? ■
Les élèves de l’Institut d’Optique doivent compléter un minimum de 14 semaines de stage à l’étranger, obligatoire pour valider leur diplôme d’ingénieur. Le parcours de formation inclut également plusieurs périodes de stages : à la fin de la première année, les étudiants effectuent un stage d’une durée de 1 à 2 mois, axé sur la découverte du monde professionnel. En deuxième année, ils réalisent un stage plus technique, d’une durée de 3 mois, permettant d’approfondir les compétences acquises. Enfin, en troisième année, le stage de fin d’études peut durer jusqu’à 6 mois, offrant l’opportunité d’appliquer leur formation de manière concrète et autonome au sein d’une entreprise ou d’un laboratoire.