Internship - Improving The Performance of An Adaptive Optics System

STAGE - Amélioration des performances d'un système d'optique adaptative F/H A pourvoir à Montbonnot-Saint-Martin (38) pour une durée de 5-6 mois QUI SOMMES NOUS ? BERTIN TECHNOLOGIES est un groupe industriel européen de l’instrumentation qui conçoit et fabrique des composants, des équipements et des systèmes de mesure, d’observation et de détection pour des Rejoignez nos 700 collaborateurs pour participer à notre développement ambitieux Avec un chiffre d'affaires de 132 millions d’euros en 2023, nous répondons au plus près des besoins de nos clients au travers de nos 17 implantations en France et à l'international (Allemagne, Italie, Royaume-Uni, Suède, Finlande, Etats-Unis, Singapour...). Nous intervenons à la fois sur des projets de recherche et développement pour le compte de nos clients et sur des projets de développement de nos propres lignes de produits. Chaque jour, nous poursuivons les avancées technologiques dans les domaines du Nucléaire, de la Défense, du Spatial, des Grands Instruments Scientifiques, des Sciences de la Vie et de la Santé. Acteur majeur de l'innovation, Bertin Technologies vous propose de prendre part à une aventure technologique initiée en 1956. Vous y exprimerez vos compétences et votre personnalité au sein d'une structure souple, dynamique et ambitieuse qui valorise l’humain et l’associe à la réussite de la société. Quelle que soit votre expertise, vous trouverez chez nous un environnement de travail stimulant et tourné vers l'excellence chaîne YouTube Bertin Technologies pour en savoir plus sur nos dernières innovations Description du stage aidera à vous développer et à mettre en pratique vos compétences académiques ? Vous souhaitez intégrer une entreprise innovante et agile, pour apporter votre pierre à l’édifice d’une croissance soutenue ? Pour nous aider à atteindre nos objectifs de performance, notre ambition se poursuit et nous renforçons nos effectifs au sein de notre filiale Bertin Alpao, leader mondial des systèmes d’Optique Adaptative alors rejoignez-nous dans le cadre de notre offre de stage intitulée: Amélioration des performances d'un système d'optique adaptative pour les communications optiques par espace libre grâce à l'apprentissage par renforcement: étude comparative des approches model-free et model-based dans des conditions de bruit élevées Le stage proposé porte sur les innovations technologiques pour l’observation à haute résolution angulaire depuis le sol, avec un accent particulier sur l’Optique Adaptative (OA). Depuis près de 30 ans, l’OA permet de compenser les effets de la turbulence atmosphérique et de restaurer la limite de diffraction des grands télescopes terrestres, jouant ainsi un rôle central dans de nombreuses découvertes en astronomie. À titre d’exemple, le prix Nobel de Physique 2020 s’est appuyé en grande partie sur cette technologie. Le fonctionnement de l’OA repose sur trois éléments clés : un analyseur de surface d’onde (ASO) pour mesurer la déformation de l’onde lumineuse ; un calculateur temps réel (RTC) pour traiter ces mesures ; et un miroir déformable (MD) capable d’ajuster sa surface à l’échelle de la milliseconde pour compenser la turbulence. domaines, comme les communications optiques en espace libre (Free Space Optics - FSO). Ces dernières sont en pleine expansion, notamment pour permettre des échanges de données à haut débit entre satellites et stations au sol. Dans le cas des satellites en orbite basse (LEO), cette technologie posent des défis supplémentaires, notamment à cause du mouvement rapide des satellites, créant un "vent apparent" et des conditions de turbulence exacerbées à faibles angles d’élévation (10-20°). Une des principales limitations de l’OA dans les FSO est liée à l’erreur temporelle. Alors que la solution classique consiste à augmenter la cadence du système pour améliorer la bande passante, une approche alternative consiste à utiliser des algorithmes de prédiction pour réduire l’erreur sans augmenter la fréquence. Nos équipes (LAM - ALPAO) explorent cette voie en utilisant l'apprentissage par renforcement (Reinforcement Learning - RL), avec des résultats prometteurs obtenus par simulation. L'objectif de ce stage est d’explorer et de comparer deux approches d’apprentissage par renforcement pour améliorer le contrôle des systèmes d’optique adaptative dans le contexte des communications optiques en espace libre. Vous travaillerez avec une simulation développée par notre équipe de recherche, et vous vous concentrer sur l’aspect algorithmique. En nous rejoignant, vos principales missions seront les suivantes: 1. Découvrir et implémenter des algorithmes d'apprentissage par renforcement sans modèle (model-free RL), tels que SAC et PPO, pour le contrôle d'un système d'OA. Vous comparerez ensuite leurs performances avec l'approche basée sur un modèle (model-based) déjà implémentée par l'équipe. 2. Étudier comment le bruit affecte les performances de ces algorithmes dans des conditions réaliste