M2 (PhoCQS) Systèmes Photoniques Complexes et Quantiques : Fondements et Applications

Le cursus Photonique, Systèmes Complexes et Quantiques (PhoCQS) offre une formation avancée dans les domaines des lasers, de la photonique, des systèmes complexes et des systèmes quantiques. En tant que diplômé de PhoCQS, vous aurez une connaissance approfondie de la manière de générer, manipuler et guider différents types de lumière et de concevoir des sources laser. Vous aurez également une connaissance approfondie de la manière dont les systèmes non linéaires peuvent générer des comportements complexes dans l'espace et le temps, avec des applications potentiellement perturbatrices et des développements de pointe dans les domaines de l'optique quantique, des atomes froids ou des polaritons. Ouvert aux étudiants de Master 1 en Physique (ou équivalent) français ou étrangers, le cursus est enseigné en anglais.

Le cursus est composé de 2 options :

  • Systèmes complexes et quantiques (cursus recherche),
  • Lasers et ingénierie photonique (cursus ingénieur).

La première option est une option de recherche qui prépare à un doctorat et à une carrière dans le secteur de la recherche et de l'enseignement. La seconde option prépare à travailler comme ingénieur dans le domaine des lasers et de la photonique dans le secteur industriel. Toutefois, il est également possible de commencer un doctorat après l'option ingénierie.

Selon l'option choisie, la formation académique est complétée par un stage soit dans un laboratoire de recherche, soit dans une entreprise spécialisée dans la photonique ou les lasers.

Points forts de la formation

Le cursus fait partie du graduate programme Information and Knowledge Society, qui rassemble les expertises nécessaires à la construction d'un monde numérique adapté à l'Homme. Il est également soutenu par le centre d'excellence Labex CEMPI, qui encourage la recherche fondamentale et appliquée en mathématiques et en physique, ainsi que leurs interactions. Des bourses d'études sont disponibles pour les étudiants ayant d'excellents résultats académiques, à la fois dans le cadre du programme d'études supérieures IKS et du CEMPI Labex, ainsi que des bourses de relocalisation du programme d'études supérieures IKS pour les étudiants étrangers afin de les aider à s'installer à Lille.

Le Master PhoCQS s'appuie sur l'excellence scientifique des équipes suivantes du Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes, Molécules (PhLAM), où des stages de recherche sont notamment proposés :

Organisation de la formation

Le livret des études est accessible

Semestre 3 (30 ECTS)

  • Optique, photonique et lasers : fondements des lasers, optique non linéaire et photonique, et applications (9 ECTS),
  • Régimes extrêmes de la lumière : optique ultrarapide, longueur d'onde extrême (THz, VUV-X) (3 ECTS),
  • Photonique avancée : Fibres à cristal photonique à coeur solide et creux, laser blanc, réseaux de Bragg...  (3 ECTS),
  • Anglais/français comme langue étrangère (3 ECTS).
  • Systèmes complexes (6 ECTS),
  • Optique quantique, atomes froids, polaritons (6 ECTS).
  • Métrologie laser (3 ECTS),
  • Lasers de puissance et applications (3 ECTS),
  • Conception optique avancée (2 ECTS),
  • Lasers en médecine (2 ECTS),
  • Lasers en physico-chimie (2 ECTS).

Semestre 4 (30 ECTS) :

  • Numerical tools (3 ECTS)
  • Experimental tools (3ECTS)
  • Writings skills (research option) / Lab. Project (Engineering option) (3 ECTS)
  • Research internship in Lab (research option) / Internship in industry (Engineering option) (21 ECTS)

Carrières

Pour l'option recherche :

Cette option vous prépare à des postes de recherche aussi bien dans le monde universitaire qu’industriel et, en particulier, il ouvre la voie à une poursuite d’étude en doctorat :

  • Chercheur, ingénieur de recherche, enseignant-chercheur après un doctorat.

Les anciens étudiants ont trouvé des postes dans le secteur académique (Universités, CNRS), le secteur public (CEA, ONERA...), le secteur privé (Prysmian Group, Alcatel Submarine Network, Cilas filiale de MBDA et Safran Electronics & Defense, Alphanov…).

Exemples de parcours de diplômés option recherche

  • Elias Charnay, doctorant au laboratoire PhLAM

Après avoir suivi la formation PhoCQS, Elias poursuit actuellement sa formation par une thèse intitulée « Hydrodynamique généralisée de gaz de solitons optiques » au sein du laboratoire PhLAM.

Après avoir suivi la formation SCOL (devenue PhoCQS en 2022), Florent a effectué au PhLAM une thèse intitulée « Experimental observation of different forms of modulation instability in passive fiber cavities ». Il occupe actuellement un poste de Maitre de Conférences à l’Université d’Angers.

  • Jean-Baptiste Trinel, responsable du groupe R&D préformes fibres optiques chez Prysmian Group (leader du marché et « moteur de l'innovation » dans toutes les principales activités liées aux câbles pour l'énergie et les télécommunications) :  https://www.linkedin.com/in/jean-baptiste-trinel-b9866360/

Après avoir suivi la formation SCOL (devenue PhoCQS en 2022), Jean-Baptiste a effectué au PhLAM une thèse intitulée « Amplificateurs à fibres dopées erbium légèrement multimodes pour les futurs réseaux de télécommunications ». Ses travaux de modélisation et de calculs numériques dans le contexte de l’augmentation des débits des télécommunications par des approches originales de multiplexage modale dans des fibres amplificatrices de spécialités légèrement multimode lui ont permis de rejoindre l’équipe de modélisation de fibre optique chez Prysmian Group, groupe dans lequel il occupe actuellement le poste de responsable du groupe R&D préformes fibres optique.

Après avoir suivi la formation SCOL (devenue PhoCQS en 2022), Eléonore a effectué au PhLAM une thèse intitulée « Spatio-temporal dynamics of relativistic electron bunches during the microbunching instability : study of the Synchrotron SOLEIL and UVSOR storage rings ». Elle occupe actuellement un poste de Chargée de Recherche CNRS  et ses activités de recherche (pour lesquelles elle a obtenu la Médaille de Bronze du CNRS 2022) concernent l'étude de la dynamique non linéaire de paquets d'électrons relativistes dans les centres de rayonnement synchrotron et les lasers à électrons libres, en collaboration avec le synchrotron SOLEIL (France) et FERMI (Italie). 

  • Pierre Gouriou, ingénieur contrôle des procédés industriels (fabrication de fibres optiques), Prysmian Group (leader du marché et « moteur de l'innovation » dans toutes les principales activités liées aux câbles pour l'énergie et les télécommunications) : www.linkedin.com/in/pierre-gouriou-34ba43114/

Après avoir suivi la formation SCOL (devenue PhoCQS en 2022), Pierre a effectué au PhLAM une thèse intitulée « Fibres microstructurées pour la mise en forme spatiale : fibres délivrant un mode fondamental aplati » dans le cadre du Laser MegaJoule au CEA CESTA. Ses travaux numériques et expérimentaux (fabrication et caractérisation) de fibres optiques innovantes lui ont permis de rejoindre l’équipe R&D fabrication de fibres optiques chez Prysmian Group, groupe dans lequel il occupe actuellement le poste d’ingénieur contrôle des procédés industriels.

  • Maxime Droques, Product Line Manager Optical Fibers & Cables, Alcatel Submarine Network, ://www.linkedin.com/in/maxime-droques-32538955/?originalSubdomain=fr

Après avoir suivi la formation SCOL (devenue PhoCQS en 2022), Maxome a effectué au PhLAM une thèse intitulée « Étude du processus d'instabilité modulationnelle dans les fibres optiques présentant un profil de dispersion périodique ». Après avoir occupé un poste de  Design Engineer - Fiber lasers and amplifiers au sein de Cilas (Ariane Group), il  occupe actuellement un poste de Product Line Manager Optical Fibres & Cables.

Pour l'option Ingénierie laser et photonique :

Le master vous prépare à diverses carrières dans le domaine de l'optique, des lasers et de la photonique. Les anciens étudiants occupent des postes variés tels que :

  • Ingénieur R&D,
  • Ingénieur senior,
  • Ingénieur commercial,
  • ...

Notons que plusieurs diplômés de cette option ont poursuivi avec succes leurs études en doctorat.

Exemples de parcours de diplômés option Lasers et Applications

Dylan a suivi l’option Lasers & Applications de la formation SCOL (devenue PhoCQS en 2022) avant de poursuivre par une thèse intitulée « Fibres creuses à double gaine dédiées à la micro-endoscopie non-linéaire » au sein du laboratoire PhLAM. Il occupe actuellement un poste d’ingénieur R&D au sein de l’unité Lilloise de la start-up Lightcore Technologies (Cutting-edge nonlinear optical imaging for biomedical and scientific applications).

Exemples de témoignages de diplômés option Lasers et Applications

  • Simon Boivinet:Ingénieur R&D, Multitel

Durant la dernière année mon master professionnel, je ne savais pas encore si je souhaitais directement travailler en tant qu’ingénieur ou si je souhaitais faire une thèse dans l’industrie. J’ai eu l’occasion de trouver un stage chez Multitel (centre de recherche technique Belges) qui me proposait les deux à la suite de mon stage. Au cours de ce dernier, comme mes travaux m’intéressaient beaucoup et l’équipe était propice à la recherche je me suis dirigé vers une thèse portant sur l’étude des lasers à fibre en régimes impulsionnelle ultra-court. J’ai passé quatre année formidables et épanouissante scientifiquement. Mon doctorat en poche, je souhaitais voyager afin d’améliorer mes compétences linguistiques, j’ai donc accepté un poste d’ingénieur développement produit chez NKT photonique (leader mondiale des sources supercontinuum et des fibres PCF). Voulant rentrer en France, j’ai rejoint ALPhANOV (centre de recherche Bordelais) en tant qu’ingénieur de recherche sur les lasers à fibre femtosconde. Durant deux ans j’ai travaillé sur des thématiques de recherche de pointes pour des industriels français. Après cela, je suis retourné à Multitel (ou je travaille toujours), comme chercheur pour travailler sur des thématiques toujours dans le développement de lasers à fibres innovants.

  • R. Ibrahim: Ingénieur optique/laser, Amplitude

Je m'appelle R. Ibrahim, détenteur d'un diplôme de Master SCOL (Systèmes Complexes, Optique, Lasers) avec une spécialisation en ingénierie laser et ses applications. Ce programme, aujourd'hui nommé PhoCQS (Photonics, Complex and Quantum Systems), a considérablement élargi mes connaissances en m'immergeant dans le domaine passionnant de la photonique, notamment en ce qui concerne les lasers impulsionnels, les technologies d'amplification, et l'optique non linéaire. Mon cursus en SCOL m'a parfaitement préparé à relever les défis professionnels. Mon stage de fin d'études s'est déroulé au sein de l'entreprise Amplitude, spécialisée dans les lasers ultra-rapides. Actuellement, j'occupe le poste ingénieur optique/laser, mettant en pratique les compétences acquises au cours de mon parcours. Je suis convaincu que le Master SCOL offre d'exceptionnelles opportunités pour les passionnés de photonique désireux de s'épanouir sur le marché de l'emploi. Il est essentiel de noter que ce programme propose la flexibilité de travailler aussi bien dans la production que dans la recherche et le développement. De plus, il offre la possibilité de poursuivre une thèse CIFRE en collaboration avec une entreprise, ouvrant ainsi la voie à une carrière stimulante dans le domaine de la photonique et des lasers. Je pense que mon propre parcours en est la preuve tangible.

  • M. S. Ingénieur optique/laser, Amplitude

Après mon Master Lasers & Applications à l'université de Lille j'ai continué de travailler au sein de la société Amplitude Laser où j'avais effectué mon stage de fin d’études et qui avait conduit au développement d'un nouveau produit. Après mon stage, j'ai travaillé sur nombreux systèmes lasers ce qui m'a permis d'être polyvalent et de relever plusieurs défis techniques. Je mettais vraiment en application une grande partie des cours dispensés dans ce master, notamment les régimes Q-switch et l'optique non linéaire. Tout ceci en me disant oui c'est du concret.  Mon travail en ce moment chez Amplitude consiste à participer à la production d'un nouveau système laser qui délivre une puissance de 300W et une énergie de 3 mJ. Parfois il m'arrive d'assurer l'installation chez le client donc quelques déplacements, de faire le suivi technique et l'amélioration des process. Et franchement c'est un kiff : je continue de découvrir et d'apprendre !

Admission & Bourses

Candidats de deuxième année : Première année de physique appliquée et fondamentale,  parcours physique fondamentale recommandée. Toutefois d'autres candidatures de parcours équivalent sont possibles.
Bonne maîtrise de l'anglais (score minimum au Toefl paper test 550 ; IELST : 6,5 ; CEF Europass : B2).
Les étudiants internationaux doivent effectuer la procédure Campus France le plus tôt possible (campusfrance.org/en) pour la demande de Master et de Visa étudiant. Les étudiants qui n'ont pas d'agence Campus France et les Européens doivent passer par le programme de candidature de l'université e-candidat.

Dates d'ouverture des differentes sessions de candidatures M2 ecandidat :

  • Du 06/03 au 24/04/2024,
  • Du 28/08 au 11/09/2024.