Direction scientifique
Transfert de connaissances vers l'industrie

Programme de stages

Conception de modulateurs de phase hybrides

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

4/6 mois

7211

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : yohan.desieres@cea.fr

Le stage contribue au développement de la thématique "photonique sur Silicium" au LETI. Cette thématique vise à développer des fonctions optiques passives (filtres en longueur d'onde, résonateurs, réseaux de couplage) ou actives (modulateurs, photodiodes, lasers) à partir de guides optiques en Silicium ou nitrure de Silicium. Ces composants permettent de générer/détecter la lumière à partir d'un signal électrique et de contrôler spatialement, spectralement, et temporellement la propagation de cette lumière sur une puce en Silicium. Les applications sont aujourd'hui principalement liées aux communications optiques. De nombreux dispositifs ou circuits ont été déjà réalisés au laboratoire au cours des 10 dernières années, à travers différents projets nationaux, européens, ou industriels, et avec une visibilité internationale. Le stage sera centré sur le développement d'un modulateur de phase hybride, à base de Silicium et de matériaux non linéaires. L'intégration de matériaux non linéaires devrait permettre de réduire les pertes optiques et la consommation énergétique des composants actuels, "tout silicium". C'est un point clé pour le déploiement de liens optiques dans les réseaux telecom et les centres de données ou à plus long terme pour des applications comme le calcul optique (quantique ou à base de réseaux de neurones "optiques") qui nécessiteront l'utilisation de plusieurs milliers de composants en série. Par simulation, le stagiaire évaluera les performances (pertes, efficacité) de différentes géométries de modulateur hybride. Cette phase de conception sera alimentée par les données disponibles dans la littérature et par la mesure des propriétés optiques de matériaux déposés au LETI. Une poursuite en thèse est souhaitée. Pour candidater, merci d'envoyer CV+LM à yohan.desieres@cea.fr

Évaluation mathématique d'un adressage ligne/colonne non conventionnel pour la fabrication de projecteurs rétiniens.

DOPT

Optique et optronique - Optique et optronique

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

7210

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : christophe.martinez@cea.fr

Le laboratoire Visualisation Eclairage développe des solutions innovantes pour l'affichage d'informations. Parmi ces solutions celles touchant au domaine de la réalité augmentée sont particulièrement critiques du fait des difficultés techniques associées au design optique des dispositifs. La recherche d'une visualisation large, contrastée et lumineuse doit effectivement se faire tout en garantissant une compacité et un design des produits compatible avec les attentes du public.  Le laboratoire LVE a proposé récemment pour ces applications un concept de projecteur rétinien innovant basé sur l'émission de fronts d'onde échantillonnés. L'échantillonnage induit une problématique d'adressage similaire à l'adressage ligne/colonne des écrans classiques. Toutefois, contrairement aux écrans usuels matricés en une grille périodique de pixels, le concept innovant requiert l'adressage de distributions de point suivant une répartition aléatoire. La problématique physique liée aux technologies de fabrication induit une problématique mathématique que le candidat devra explorer de manière conceptuelle et appliquée.  Cette problématique repose sur la détermination d'ensembles de points d'intersection entre deux séries de courbes parallèles orientées à 90°. Ces séries de courbes aux formes complexes s'apparentent aux motifs de Guilloché. L'ensemble de points d'intersection idéal devra présenter une répartition la plus aléatoire possible.  Le candidat devra intégrer dans un premier temps les éléments physiques de la problématique par la lecture des publications du laboratoire et la discussion avec les membres de l'équipe projet. Il conduira ensuite une recherche bibliographique sur la problématique mathématique. Suite à cette étude, il devra établir la base théorique analytique de la problématique du croisement de courbes complexes. Ces modèles seront implémentés dans des logiciels de calculs mathématiques (matlab). Ils permettront de générer les ensembles de points d'intersection qui seront utilisés pour la simulation des phénomènes physiques de formation d'image sur la rétine. Le travail s'orientera alors sur des algorithmes d’optimisation entre modèle mathématique et phénomène physique.  L'objectif du stage sera la définition d'un adressage optimum de points d'émission suivant des lignes/colonnes aux formes complexes.  Le candidat sera aidé dans sa tache par les physiciens du laboratoire qui lui détermineront les contraintes physiques et technologiques du problème et par un mathématicien spécialisé en traitement d'image. Pour candidater, merci d'envoyer directement CV+LM à christophe.martinez@cea.fr

Estimation de la saturation en oxygène en profondeur à partir de données optiques Temps Résolu

DTBS

Santé - Santé

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

Bac +5

7204

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : anne.planat-chretien@cea.fr

Le LS2P a développé une sonde endogène permettant de caractériser les tissus biologiques par leurs propriétés optiques (absorption et diffusion) en profondeur. Pour atteindre cette profondeur, une instrumentation résolue en temps (TR) a été mise en place, basée sur l’utilisation d’un laser femto pulsé pour l’excitation, et de détecteurs à comptage de photons pour la détection. Les signaux obtenus mesurent le temps de vol des photons à travers le milieu. L’analyse de ces signaux permet d’estimer  les paramètres de diffusion et d’absorption du milieu ; de l’absorption, il est possible de déduire les concentrations locales d’Oxy et déOxy- hémoglobine dans le tissu et ainsi de monitorer la saturation en oxygène au cours du temps. Ceci est obtenu de façon non-invasive in vivo, et en profondeur. Le suivi de l’oxygénation des tissus est particulièrement important dans de nombreuses applications cliniques.  Dans la plupart des applications ciblées, l’enjeu est de déterminer à la fois les propriétés de la couche supérieure en surface et celles de la couche inférieure d’intérêt. Par exemple, lors d’un traumatisme crânien, des variations de perfusion peuvent intervenir à la surface (perfusion systémique) ou en profondeur (compartiment cérébral), l’estimation de la couche profonde étant essentielle pour établir un diagnostic. L’objectif de ce stage est d’évaluer plusieurs méthodes de séparation de couches sur une base de données simulée et expérimentale. 1. Milieu homogène : L’étudiant se familiarisera avec la physique de propagation des photons dans les milieux diffus en mettant en place un outil de caractérisation des milieux homogènes par une mesure optique TR dans une configuration simple.  2. Base de données simulées: L’étudiant utilisera cet outil pour simuler des données TR représentatives de problématiques cliniques réelles, selon un modèle en couches. Il prendra en compte différentes configurations (paramètres hémodynamiques des 2 couches, épaisseurs des couches variables, etc.), dans un contexte réel d’acquisition de données (prise en compte de la réponse instrument, rapport Signal sur Bruit, distance source-détecteur). 3. Analyse des données : Il s’agira, à partir des données simulées d’évaluer deux méthodes de séparation de couches basées sur l’analyse temporelle des données brutes  puis une 3ème basée sur une étape de reconstruction tomographique 3D de deux couches avec a priori. Une méthode de référence basée sur l’utilisation des moments temporels issue de la littérature sera utilisée pour conclure : l’étudiant établira les avantages et limitations des différentes méthodes en corrélation avec les configurations ciblées et les conditions d’acquisition. Les conclusions obtenues pourront mener à  de nouveaux développements en particulier pour adresser l’objectif de quantification des concentrations d’Oxy et dé-Oxyhémoglobine en profondeur. Ce travail pourra être validé en fin de stage sur des données expérimentales disponibles au laborat

Méthodes de traitement du signal pour l'analyse des gaz transpirés ou exhalés lors de tests physiologiques

DTBS

Santé - Santé

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

Bac +5

7203

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : pierre.grangeat@cea.fr

Les maladies respiratoires affectent les échanges gazeux entre le sang et l’air expiré, et donc la concentration des biomarqueurs dans le sang. La mesure des gaz transpirés permet de suivre en continue la concentration de certains composés volatils, notamment le dioxyde de carbone. Le Laboratoire LS2P (Systèmes Portés par la Personne) du DTBS (Département des Technologies pour la Biologie et la Santé) développe un système innovant de mesure de la pression du gaz carbonique transcutané (PtCO2) produit par diffusion à travers la peau par un chauffage local. L'approche standard repose sur une mesure électrochimique du gaz carbonique transcutané. Nous proposons une approche alternative innovante reposant sur une mesure optique pour améliorer la résolution temporelle du dispositif. En contrepartie, le dispositif est sensible aux fluctuations sur le transport des gaz à travers la peau et à travers le dispositif. Afin d’améliorer nos techniques d’estimation des pressions transcutanées et artérielles du gaz carbonique, nous proposons d’étudier lors de ce stage des techniques de filtrage adaptatif qui permettent de lisser ces fluctuations tout en préservant le mieux possible le signal physiologique mesuré. Ceci nécessite en particulier de construire des modèles dynamiques adaptés. Les performances de ces méthodes seront évaluées par des analyses statistiques appropriées. Des comparaisons avec des dispositifs de référence seront aussi réalisées. Le suivi du contenu en gaz carbonique dans le sang sera étudié sur des données acquises lors de tests physiologiques cliniques. Sur ce sujet de traitement du signal, des compétences complémentaires en physique, électronique, et en génie biomédical seraient appréciées.

Réalisation application web pour l'affichage de données physiologiques

DTBS

Santé - Santé

Grenoble

Rhône-Alpes

4 mois

7201

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : pierre.jallon@cea.fr

Le laboratoire LS2P travaille sur des dispositifs portés sur la personne mesurant des paramètres physiologiques. Par exemple l'équipe a développé et montré au CES 2017 un casque qui mesure l'état de relaxation de la personne. En 2018, un bracelet qui permet de détecter les apnées du sommeil. Le laboratoire dispose donc de dispositifs et de logiciels permettant de capter des paramètres physiologiques. Dans le cadre de ce stage, le travail consistera à concevoir et réaliser un site web permettant d'afficher des paramètres physiologiques. Le candidat disposera pour cela des outils actuels : - Des dispositifs pour capter des données physiologiques - Des logiciels (PC) pour transférer ces données vers un serveur - Une API REST pour dialoguer avec ce serveur Le travail consistera: - A faire une revue de site permettant de visualiser des données physiologiques (Withings, Garmin, Strava, autres...) - Proposer un design adapté aux données et projets du CEA - Réaliser certaines pages du site web

Mise en œuvre et caractérisation d'une solution de permutation d'adressage d'un cache

DSYS

Composants et équipements électroniques - Composants et équipements électroniques

Grenoble

Rhône-Alpes

6 mois

Etudiant en 3ème année d'école d'ingénieur ou 2ème année de master

7191

Les candidatures doivent être adressées par email et sous forme d'un CV et d'une lettre de motivation détaillant les compétences à :
CEA Grenoble

17 rue des martyrs
38054 Grenoble
e-mail : Mustapha.ELMAJIHI@cea.fr

Les mémoires caches sont devenues au fils des années indispensables aux performances et à l'efficacité énergétique des processeurs. Les variations des temps d'accès (cache hit ou cache miss) inhérentes à ces mémoires peuvent malheureusement révéler des motifs d'accès mémoires et dans certains cas causer la fuite de données extrêmement critiques [1]. À titre d’exemple, les fameuses attaques Spectre et Meltdown qui ont marqué le début de l’année 2018 sont rendues possibles en partie par une vulnérabilité au niveau des caches. Le CEA LETI et l’IRT Nanoelec à travers le projet Nanotrust repense la sécurité des processeurs et développe une architecture de processeur sécurisée basée sur le jeu d’instruction RISC-V. Dans ce stage, le candidat rejoindra ce projet et sera chargé de la mise en œuvre et de la caractérisation d’une architecture de cache sécurisée brevetée par l’équipe Nanotrust. Le stage se déroulera en trois parties : 1. Se familiariser avec le projet, et prendre en main la solution à mettre en œuvre. 2. Développer et caractériser un modèle isolé de l’architecture proposée. 3. Intégrer la solution dans le cœur Nanotrust et la valider sur des applications réalistes. Evidemment, toute piste d’amélioration de la solution entrevue par le candidat pourra être explorée. References ---------- [1] HE, Zecheng et LEE, Ruby B. How secure is your cache against side-channel attacks?. In : Proceedings of the 50th Annual IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture. ACM, 2017. p. 341-353.

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