Monitoring long terme et non-invasif des végétaux par spectroscopie dans le MIR // Long-term and non-invasive plant monitoring using MIR spectroscopy

Le LCO (Laboratoire des Capteurs Optiques) développe à la fois des composants de photonique intégrée sur silicium du visible au moyen-infrarouge (sources, guides d'onde, détecteurs), et des capteurs et systèmes innovants. De la recherche technologique amont jusqu'aux transferts industriels, ces capteurs trouvent des applications dans les domaines de l'environnement, de la santé et du domaine sécurité/défense.

Une des thématiques de recherche du laboratoire est l'analyse d'échantillons denses par spectroscopie dans le Moyen Infrarouge par une modalité de détection photoacoustique. Forts de résultats encourageant pour le suivi de paramètres physiologiques sur l'humain, nous souhaitons adapter et étendre ces capteurs au domaine du végétal. Des premières mesures en laboratoire donnent des résultats encourageants, mais leur interprétation, de par la complexité de la mesure et de l'objet d'étude, reste à réaliser. C'est l'objet du travail de thèse que nous proposons.

Pour y parvenir, le candidat établira un programme expérimental avec le support de spécialistes en instrumentation et en biologie végétale. Il aura accès aux ressources matérielles et informatiques du laboratoire, et les capacités de prototypage du CEA-Grenoble.

Au terme du travail de thèse, un résultat possible serait la proposition d'un cas d'application du capteur au suivi des végétaux. Le cas d'application comprendrait un protocole expérimental pour la mise en oeuvre de la mesure, et un modèle permettant de remonter à des paramètres physiologiques du végétal pertinents pour les biologistes.
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The LCO (french acronym for Optical Sensors Laboratory) develops innovative Silicium integrated photonic components (optical sources, waveguides, photodetectors, etc), sensors, and eventually systems. From upstream technological research to industrial transfers, those sensors apply in various fields such as environment, health, and security.

One of the laboratory research topic is mid-infrared spectroscopy of dense samples, using a photothermal detection technology. As we got convincing results applying our sensors for monitoring humans physiological parameters, we now wish to adapt them to plants. First laboratory trials reveal encouraging results, but their interpretation is at this stage out of reach because of the complexity of the measure, and the case study itself. Tackling this problematic is the thesis objective.

To achieve it, the candidate will establish an experimental program with the help of instrumentation and plant biology specialists. He will have access to the laboratory computational and experimental resources, as well as the CEA-Grenoble prototyping capabilities.


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Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département d’Optronique (LETI)
Service : Service des Nouvelles Applications de la Photonique
Laboratoire : Laboratoire des Capteurs Optiques
Date de début souhaitée : 01-09-2025

Financement public/privé

Pôle fr : Direction de la Recherche Technologique
Pôle en : Technological Research
Département : Département d’Optronique (LETI)
Service : Service des Nouvelles Applications de la Photonique

Ingénieur Généraliste