poste de bourse de doctorat complet sur l’imagerie holographique incohérente de bout en bout

L’équipe Brussels Photonics ( B-PHOT ) du Département de Physique Appliquée et Photonique et le Département d’Electronique et d’Informatique ( ETRO ), un groupe de recherche imec de la Vrije Universiteit Brussel ( VUB ) ont un poste de recherche ouvert pour un talentueux et chercheur motivé.

Motivation                                                                                    

Les caméras conventionnelles capturent des images en deux dimensions, même si notre monde est en trois dimensions (3D). Ce manque d’informations sur la profondeur limite les mesures et restreint notre compréhension de la complexité des objets et environnements 3D enregistrés.

L’holographie ne présente pas ces défauts, car elle peut enregistrer et reproduire l’intégralité du champ d’onde de la lumière, à la fois les informations d’amplitude et de phase. Cependant, l’holographie repose sur l’interférence lumineuse et exige une lumière hautement cohérente. C’est pourquoi les hologrammes sont généralement enregistrés dans des conditions de laboratoire contrôlées, par exemple avec des lasers.

Des progrès récents ont résolu cette contrainte grâce au développement de prototypes de caméras holographiques incohérentes. Ces prototypes peuvent décomposer la lumière incohérente en fronts d’onde cohérents qui interfèrent mutuellement, permettant ainsi l’enregistrement d’hologrammes couleur à l’aide de sources de lumière naturelle telles que la lumière du soleil et l’éclairage intérieur. Cette technologie permettrait un codage plénoptique d’informations 3D avec la lumière naturelle.

Projet

Aujourd’hui, les hologrammes sont encore bruyants et de qualité limitée. L’une des raisons importantes est l’inexactitude et l’incohérence des modèles de propagation de la lumière et l’absence de représentations de scènes 3D sous-jacentes. Cela nécessite la conception et le développement d’algorithmes spécialisés d’hologrammes générés par ordinateur (CGH), modélisant la propagation de la lumière incohérente dans l’espace. Les calculs de diffraction numérique nécessitent beaucoup de calculs, des implémentations logicielles parallélisables efficaces sont donc nécessaires.

Cette recherche étudiera et développera des algorithmes sophistiqués pour la propagation de la lumière incohérente, de nouveaux algorithmes informatiques pour résoudre des problèmes inverses afin de récupérer des enregistrements holographiques débruités et à haute résolution, ainsi que des techniques de compensation de mouvement.

Dans ce projet de recherche de doctorat, le candidat concevra un nouveau système d’imagerie holographique incohérente de bout en bout et prototypera à la fois l’optique et le matériel de la caméra . Cela se fera en étroite collaboration avec d’autres chercheurs de la VUB ETRO et de l’Institut national des technologies de l’information et de la communication ( NICT ) au Japon. Ils se concentreront sur les algorithmes et les simulateurs permettant de piloter des systèmes de caméras holographiques haut de gamme et incohérents. 

L’objectif principal de ce poste de doctorat est de développer un modèle de propagation optique différentiable généralisé et d’optimiser l’optique associée pour réaliser un système de caméra holographique incohérent capturant des hologrammes dans des environnements de lumière naturelle avec une qualité sans précédent.

Partenaires et lieu de travail :

L’équipe de recherche impliquée, B-PHOT , est reconnue internationalement pour ses contributions distinctes à la photonique. B-PHOT joue un rôle clé dans l’intégration du paysage européen de R&D en photonique depuis plus de 30 ans, avec une expertise en recherche dans la conception optique, la modélisation et le prototypage pour diverses applications. Les principaux sujets de recherche de B-PHOT comprennent le prototypage de composants/systèmes micro-optiques et de composants optiques de forme libre pour l’optique d’imagerie et sans imagerie.

Ces travaux de recherche seront principalement réalisés sur le campus d’Etterbeek de la VUB , situé à Bruxelles.

Cette recherche se déroulera également en étroite collaboration avec les chercheurs du Département d’électronique et d’informatique ( ETRO ), un groupe de recherche imec de la VUB et l’Institut national des technologies de l’information et de la communication ( NICT ) au Japon.

Profil et exigences :

• Diplôme de maîtrise axé sur le génie optique, la photonique, la physique, le génie électrique, le génie mécanique, l’informatique ou un domaine connexe.
• Une expérience préalable en imagerie informatique, en optique de forme libre, en optique de Fourier et en conception de systèmes optiques est considérée comme un atout majeur ;
• Des compétences en programmation (Python, MATLAB, C/C++, etc.) et/ou des connaissances en imagerie holographique sont un plus ;
• Une connaissance préalable et une expérience pratique des cadres d’apprentissage automatique de pointe (par exemple, sci-kit-learn, Tensorflow, PyTorch) sont considérées comme un avantage ;
• Excellentes compétences en communication orale et écrite en anglais ;
• Bien motivé, enthousiaste et doté d’un esprit critique, de préférence capable de travailler de manière indépendante ;

Ce que nous offrons :

• Un salaire et des avantages sociaux très compétitifs (indemnités de vacances, prime de fin d’année, couverture des frais de déplacement, possibilités de télétravail, éco-chèques, remises attractives via Benefits@Work, etc.) ;
• Faire partie d’une équipe internationale et multiculturelle à Bruxelles, ville connue pour son caractère international et sa situation centrale en Europe ;
• Possibilités d’acquérir de nouvelles compétences techniques et transférables ;
• Participation à des ateliers et conférences nationaux et internationaux ;
• Séjours de recherche entièrement financés à l’étranger (facultatif);
• Last but not least, un sujet fantastique qui attire la science-fiction et la pop science !

Application

• Pour postuler, veuillez soumettre les documents requis (y compris une déclaration de motivation, un CV et des relevés de notes de vos études de master et de licence, vos compétences linguistiques, etc.) au Professeur Yunfeng NIE ( Yunfeng.Nie@vub.be ). Les demandes de renseignements peuvent également être adressées au professeur Yunfeng NIE.
• La candidature est soumise au principe du « premier arrivé, premier servi ». Nous enverrons l’invitation à l’entretien aux candidats prometteurs dès que possible.