Modélisation des fibres optique diffusantes pour les procédés photochimiques solaires

L'EPF, Ecole d'Ingénieurs Généralistes accréditée par la CTI depuis 1938, est une Fondation reconnue 
d'utilité publique. Implantée à Cachan (94), à Troyes (10) et à Montpellier (34), Saint-Nazaire (44) et 
Dakar. L’EPF propose des formations sur 3 ou 5 ans et mènes en parallèle des activités de recherche 
qui est au cœur du processus de formation, en s’appuyant sur des partenariats notamment avec le 
laboratoire PROMES-CNRS est une Unité Propre de Recherche du CNRS, en lien avec cette offre de 
stage. Ce laboratoire rassemble environ 150 personnes autour des thématiques des matériaux et de 
l’utilisation et de la valorisation de l’énergie solaire. Acteur majeur et reconnu de la recherche sur 
l’énergie solaire en France et en Europe, et il anime le laboratoire d’excellence SOLSTICE. 

Contexte du sujet
La transition énergétique et l’accès à une eau de qualité constituent deux enjeux majeurs de notre 
société. Les procédés photo-chimiques solaires (PPCS) représentent une approche innovante et 
durable pour y répondre, en utilisant directement l’énergie solaire pour déclencher des réactions 
chimiques d’intérêt environnemental et énergétique, comme la dépollution de l’eau ou la production 
d’hydrogène. Malgré leur fort potentiel, ces technologies restent aujourd’hui limitées par un faible 
rendement de conversion de l’énergie lumineuse, ce rendement dépendant de la manière dont la 
lumière est diffusée dans le catalyseur. Pour cela, une piste de recherche actuelle est de réaliser des 
fibres optiques diffusantes, c’est-à-dire permettant à la lumière solaire de sortir au fur et à mesure de 
son trajet dans la fibre.
Objectif du stage
Ce stage s’inscrit dans le cadre du projet ANR Goupil, dont l’objectif est d’améliorer les performances 
des photo-réacteurs solaires. Le travail proposé portera sur la conception et l’étude de dispositifs 
optiques innovants, de fibres optiques diffusantes permettant une illumination homogène et 
contrôlée le long du parcours de la fibre. L’objectif principal du stage est d’explorer, par calcul, 
 
modélisation et simulation, l’intérêt et la faisabilité de fibres optiques diffusantes afin d’augmenter le 
rendement de photoconversion des photo-réacteurs solaires.
Description du travail 
1. Étude bibliographie sur les traitements de surfaces pour fibre optique diffusante, 
2. Étudier et modélisation la propagation et la distribution de la lumière dans des systèmes optiques 
simples
3. Participer à la conception et/ou à la modélisation de guides optiques pour photo-réacteurs à l’aide 
d’outils numériques fonctionnant sous Python
4. Valoriser les résultats sous forme de rapport et de présentation
 

Profil recherché
Vous préparez un Master 1 ou un diplôme d’Ingénieur en Physique, Sciences des matériaux, Énergie, 
Photonique, ou discipline apparentée. 
Vous manifestez un intérêt marqué pour les problématiques d’efficacité énergétique, d’optique des 
matériaux et de modélisation numérique appliquées aux traitements de surface. Vous recherchez un 
stage ou une première expérience dans la recherche scientifique, à l’interface entre optique et énergie 
solaire. De solides bases en physique du rayonnement, optique, thermique ou sciences des matériaux 
sont nécessaires, et des compétences en modélisation numérique ou en optimisation seront 
appréciées.
Vous avez une curiosité scientifique et technique, avec un goût prononcé pour l’apprentissage de 
nouvelles choses. Vous avez envie de vous investir dans un projet de recherche et aimez relever des 
défis et faire preuve de persévérance. Vous avez une bonne maîtrise des outils informatiques et une 
appétence pour un travail sur ordinateur impliquant de la programmation en Python. Autonome, vous 
avez une bonne capacité d’analyse et de synthèse, et savez lire avec critique de la littérature 
scientifique en anglais ainsi que communiquer à l’oral ou à l’écrit en français. Vous faites preuve d’un 
bon sens de l’organisation et avez un sens relationnel et du travail collaboratif.