CIFRE - Artificial intelligence based co-optimization of Broad band and wide field of view stacked-meta-surface-based optical systems

Descripción del puesto:

Chez STMicroelectronics, nous sommes convaincus que la technologie est un moteur d'innovation et a un impact positif pour les entreprises, les personnes et la société. En tant qu'acteur mondial des semiconducteurs, nos technologies de pointe et nos composants électroniques sont invisibles mais au cœur du monde d'aujourd'hui. Rejoindre ST, c'est intégrer une entreprise internationale riche de plus de 115 nationalités, présente dans 40 pays, et rassemblant plus de 50 000 talents passionnés et engagés, tous unis par la volonté de créer et d'inventer la technologie de demain. Innover demande bien plus que des compétences techniques : cela nécessite des personnes inspirantes, qui savent collaborer avec respect et enthousiasme. Des collaborateurs animés par la passion, prêts à remettre en question le statu quo, à faire avancer l'innovation et à révéler leur plein potentiel. Venez vivre cette aventure avec nous et contribuez à construire un futur plus intelligent et plus durable, en alliant responsabilité et innovation. Notre technologie commence avec vous. Le groupe de Simulation Optique soutient le développement des métasurfaces optiques grâce à des simulations optiques avancées, tant pour la propagation de la lumière que pour la conception de systèmes. La méthode de Ray Tracing permet l'optimisation et le calcul de la propagation de la lumière dans des systèmes optiques standards avec une grande flexibilité. Cependant, son application à un système basé sur une métasurface présente des limites en raison de l'interaction complexe de la lumière avec les nano-diffuseurs. Des diffractions supplémentaires peuvent survenir, ce qui limite la performance finale du système. Des méthodes de propagation de la lumière plus rigoureuses, telles que la FDTD ou la RCWA, peuvent être utilisées en alternative. La plupart du temps, ces méthodes rigoureuses requièrent beaucoup plus de temps CPU que le ray tracing. Par conséquent, l'usage standard consiste en des boucles itératives de type essai-erreur (entre la conception optique via le ray tracing et la vérification rigoureuse avec les méthodes de propagation rigoureuses) jusqu'à l'obtention de performances satisfaisantes. Cette approche est chronophage et ne garantit pas toujours des résultats optimaux. De plus, la capacité à traiter l'optique complète dépasse généralement les capacités des solveurs actuels (la propagation de la lumière est alors réalisée sur une partie simplifiée de l'optique complète, en négligeant par exemple les ouvertures). En alternative, une approche basée sur l'intelligence artificielle, consistant en une conception pilotée par algorithmes, suscite un intérêt croissant dans la communauté scientifique. Des démonstrations de modèles d'IA ont été réalisées chez ST sur des diffuseurs optiques à base de métasurfaces, mais avec des hypothèses simples telles que l'incidence normale et une longueur d'onde monochromatique. De plus, les paramètres technologiques n'ont pas été pris en compte, et le modèle principal repose sur une technologie « figée ». L'objectif principal de la thèse est d'étendre ces méthodes à des cas plus généraux, incluant l'optique complète (avec une incidence lumineuse arbitraire), les principaux paramètres technologiques (tels que la forme du nano-diffuseur) et la configuration de la métasurface (incluant éventuellement plusieurs couches de diffuseurs). Grâce à cette solution basée sur l'IA, le (la) candidat(e) pourra co-optimiser la conception et la technologie afin d'atteindre des meilleures performances et orienter les spécifications des nouvelles technologies de métasurfaces. Après une période de formation dédiée à l'intelligence artificielle et à la simulation optique, le (la) candidat(e) appliquera des approches pilotées par l'IA, telles que les PINNS, à l'optimisation de métasurfaces larges bandes et de lentilles à grand champ de vision (pour capteurs ToF et/ou AR/VR). Le (la) candidat(e) bénéficiera de l'expertise en intelligence artificielle de STMicroelectronics pour proposer des concepts innovants dans cette application spécifique des réseaux de neurones et des méthodes d'apprentissage automatique. A propos de vos missions * Mission scientifique: Le (la) candidat(e) est engagé(e) dans une thèse CIFRE, ce qui signifie qu'il y a obligation de résultats scientifiques nouveaux et de publication dans un journal à comité de revue. * Mission opérationnelle : Le (la) candidat(e) engagé au sein de STMicroelectronics participera activement à la réussite des missions de l'équipe de la simulation optique en support de l'intégration des nouvelles technologies. A propos de vous * Étudiant(e) en dernière année d'école d'ingénieur ou de master, avec une solide maîtrise en physique fondamentale, analyse numérique et simulation électromagnétique * Fort intérêt pour l'Intelligence Artificielle appliquée à la simulation optique * Maîtrise des langages de programmation tels que Matlab, Python, etc. * Autonomie, rigueur scientifique et capacité à travailler en équipe dans un environnement de recherche et développement ST est fière d'être certifiée parmi les 17 entreprises mondiales « Global Top Employers 2025 » et d'être la première et unique entreprise de semi-conducteurs à recevoir cette distinction. ST a été distinguée dans ce classement grâce à sa démarche d'amélioration continue, se démarquant notamment par son engagement en matière d'éthique et d'intégrité, de sens et de valeurs, d'organisation et de gestion du changement, ainsi que par sa stratégie commerciale et ses performances. En France, ST a également obtenu la labélisation Happy Trainee 2025. Nous cultivons un environnement de travail inclusif et diversifié, où la discrimination n'a pas sa place. Notre ambition est de recruter et de fidéliser des talents reflétant la richesse des sociétés dans lesquelles nous évoluons. Nous nous engageons à l'équité dans le développement des carrières, les opportunités professionnelles et la rémunération. Chez ST, nous encourageons les candidats qui ne remplissent pas forcément tous les critères à postuler, car nous croyons en la richesse des parcours variés et offrons de réelles opportunités d'apprentissage et d'évolution. La diversité, l'équité et l'inclusion sont des valeurs fondamentales qui façonnent notre culture d'entreprise. Pour découvrir toutes nos opportunités, rendez-vous sur st.com/careers