Stage - Caractérisation De Capteurs D’Images Cmos Quantique Qis Pour Le Spatial

Au sein du CNES (Centre National d'Etudes Spatiales), le stage se déroulera dans l’équipe Opto-Électronique de Détection (OED), composée d’environ 15 personnes. Le service OED dispose de locaux et laboratoires de caractérisation au sein du CNES CST (Centre Spatial de Toulouse).

Les nouvelles technologies de fabrication des capteurs d'images CMOS permettent d'atteindre des niveaux de bruit très faibles, inférieurs à 0,3 électron. Ce niveau autorise l'utilisation un nouveau mode de fonctionnement : le comptage de photon. Le comptage de photon est la limite physique de détection pour les bas flux lumineux. Cette limite ultime est particulièrement intéressante dans le cas du domaine spatial (observation de la terre, navigation rover, science, etc.)

Ce stage fait suite à une thèse en cours durant laquelle la doctorante a caractérisé deux modèles de caméras QIS pour évaluer leurs performances et leur résistance aux radiations de l’environnement spatial. Notre service a approvisionné les capteurs nus d’un modèle de ces caméras. Le stage aura pour objectif de les caractériser.

Les missions du stagiaire incluront la caractérisation des capteurs d’images CMOS avec les performances suivantes :

• Offset
• Bruit
• Courant d’obscurité
• Gain de conversion (CG ou CVF)
• Saturation (Linear Full Well Capacity)
• Dynamique et rapport signal sur bruit (SNR)
• Non uniformités (FPN, DSNU, DCNU, PRNU)
• Quantum Efficiency (QE)
• Rémanence (Lag)
• Suréclairement (Blooming)

• La comparaison des méthodes de mesure Mean-Variance et PCH (Photon Counting Histogram).
• Le test de la capacité de prise d’image à faible flux, par exemple :
• Mesure du SNR en fonction de l’irradiance et de l’illuminance.
• Prise d’image d’une cible dans des conditions de faible luminosité.

Le stage pourrait débuter en Mars 2026.

Le profil recherché est du type étudiant en master 2, dernière année d’école d’ingénieur ou université

Les connaissances en micro-électronique, optique, et opto-électronique seront valorisées.

Les expériences expérimentales en caractérisation de capteurs d’images et en programmation Python seront un plus.