Post-doctorante ou Post-doctorant en nouvelles solutions de détections distribuées sur les réseaux de fibres optiques - CDD 24 mois

Qui sommes-nous ?

Télécom Paris, école de l’IMT (Institut Mines-Télécom) et membre fondateur de l’Institut Polytechnique de Paris, est une grande école du top 5 des écoles d’ingénieurs généralistes françaises.

La Raison d’Être de Télécom Paris est de former, imaginer et entreprendre pour concevoir des modèles, des technologies et des solutions numériques au service d’une société et d’une économie respectueuses de l’humain et de son environnement.

Nous recherchons notre futur(e) post-doctorant(e) en apprentissage automatique pour la détection distribuée sur les réseaux de fibres optiques pour rejoindre le département COMELEC au sein de l’équipe GTO. le groupe des télécommunications optiques (GTO) abrite les programmes de recherche de huit membres du corps enseignant et un laboratoire de pointe sur la transmission par fibre optique. Nous menons des recherches avancées sur la transmission par fibre optique à haut débit, les architectures de réseaux optiques, les nouveaux lasers pour les communications, la photonique intégrée et les capteurs à fibre optique distribués.

CONTEXTE SCIENTIFIQUE 

La surveillance des infrastructures repose sur la collecte et l'utilisation de données extraites par de nombreux capteurs fournissant des informations sur le trafic routier, la détection de la présence humaine et de nombreux événements affectant l'infrastructure (réseaux de distribution d'eau et de gaz, transports, etc.). L'approche actuelle pour collecter ces informations consiste à déployer une multitude de capteurs discrets et spécialisés. Ce déploiement a un coût logistique élevé (installation, fourniture d'énergie, maintenance). Le DAS (Distributed Acoustic Sensing) en milieu urbain utilisant la fibre optique est une nouvelle façon de surveiller l'environnement . Les réseaux de télécommunications à fibre optique sillonnent déjà les villes actuelles : l'utilisation de cette infrastructure disponible à des fins de capture, de localisation et d'identification des événements vibratoires est une approche très attrayante.

La caractérisation et la localisation des événements vibratoires avec la plus grande précision possible, suivies de leur identification à l'aide d'algorithmes de traitement du signal et d'intelligence artificielle, ouvrent la voie à la fourniture de données précieuses pour une multitude d'applications (supervision du trafic routier/ferroviaire , sécurité, détection d'intrusion, sismique… ).

Ce projet vise à exploiter les câbles de transmission optique déployés comme une multitude de capteurs passifs afin de rendre possible la télémétrie (détection-localisation-identification) d'un ensemble de phénomènes vibratoires. Sa mise en œuvre se heurte cependant à trois exigences majeures : une intégration transparente (pas d'impact sur la qualité de service du réseau télécom), la garantie d'une sensibilité extrême aux phénomènes vibratoires affectant la fibre et un post-traitement permettant une discrimination optimale des phénomènes détectés.

À propos du projet ANR 2024 SAFER

SAFER pour « Seamless Acoustic sensing over Fiber nEtwoRks » est un projet français financé par l'agence nationale de la recherche (ANR) dans le cadre de son appel à projets générique de 2024. Il est coordonné par Élie Awwad de Télécom Paris et implique deux partenaires : L'équipe GTO de Télécom Paris et Invisensing.io, une start-up française spécialisée dans les produits DAS. SAFER est un projet de quatre ans qui a été lancé en mars 2025.

L'approche DAS repose sur l'existence d'une rétrodiffusion distribuée de Rayleigh, un défaut inhérent à une fibre optique. La barrière scientifique est principalement le faible niveau de rétrodiffusion de Rayleigh et son caractère aléatoire. Dans un réseau optique, les obstacles techniques proviennent également de l'hétérogénéité de leurs topologies. Par exemple, la présence de fibres multimodes dans certains réseaux locaux anciens induit une diaphonie entre plusieurs modes de propagation qui peut affecter la sensibilité du DAS. Dans les réseaux métropolitains, certains dispositifs optiques peuvent empêcher la rétrodiffusion générée par les câbles à fibres en aval d'atteindre l'interrogateur (isolateurs, nœuds de routage...). Dans les réseaux d'accès, l'existence d'une topologie de fibre de 1 à N (une fibre se divisant en N à travers un séparateur optique pour servir N utilisateurs finaux) conduira à une ambiguïté de localisation.  La résolution de ces problèmes sera au cœur de ce projet.

Nous proposons de profiter de l'infrastructure de transmission optique déployée comme un réseau de capteurs passifs pour faciliter la télémétrie d'un large ensemble de phénomènes acoustiques et vibratoires atteignant cette infrastructure. La fibre optique est de plus en plus déployée dans les zones urbaines et rurales, souvent dans le cadre de projets de développement routier et ferroviaire. Les réseaux FTTx (Fiber To The x=Home, Building,...) et les réseaux locaux (LAN) se développent également rapidement, rapprochant la fibre des habitations et des lieux de travail pour assurer la meilleure qualité de transmission et le plus haut débit de données. La réutilisation de l'infrastructure optique, que ce soit par le biais du DAS ou d'autres techniques de détection, comme capteur de vibrations distribué, la convertit en un réseau névralgique permettant la détection des vibrations qui se propagent via différentes couches séparant la source de vibration du cœur de la fibre.

Nous espérons fournir des preuves de concept de solutions de détection qui peuvent répondre à divers scénarios de détection tout en ciblant :

·       Impact nul sur la qualité de service (QoS) du réseau télécom;

·       Atteindre des niveaux de sensibilité plus élevés, ou un champ plus large d’évènements détectables que l'état de l'art et des résolutions spatiales appropriées pour ces scénarios ;

·       Valider nos solutions sur des installations de laboratoire et éventuellement des essais sur le terrain.

Notre objectif est de concevoir des systèmes de détection des vibrations faciles à mettre à l’échelle, y compris – mais sans s'y limiter – aux solution DAS. Ces systèmes devraient s'adapter facilement aux topologies rencontrées dans les réseaux optiques déployés, qui comprennent différents types de câbles à fibres et de dispositifs optiques. Les opérateurs de télécommunications discutent déjà de l'introduction de la détection distribuée dans les normes de télécommunications de l'UIT . Les premières tentatives dans ce sens se trouvent dans pour les réseaux centraux et sous-marins où des récepteurs cohérents sont utilisés pour permettre l'extraction de la phase et de l’état de polarisation (SO)P à partir de signaux se propageant dans le sens direct, mais avec une résolution spatiale très approximative (plusieurs dizaines de km dans [6]). En outre, dans les réseaux terrestres, les isolateurs optiques des amplificateurs optiques filtrent les signaux rétrodiffusés, les empêchant de se propager entre les travées. Nous visons à concevoir des schémas de détection distribuée qui tiennent compte des contraintes du réseau grâce à deux approches :

1. Intégrer la fonction DAS en utilisant un minimum de matériel supplémentaire et des composants adaptées aux systèmes télécoms;

2. Des schémas de détection distribuée basés sur la propagation en direct des signaux avec des performances améliorées (résolution spatiale et/ou largeur de bande acoustique).

Vos principales missions seront de :

• Assurer des missions de recherche dans le domaine de la photonique

• Assurer des missions d’encadrement et de tutorat

• Participer à la notoriété de l’Ecole, de l’Institut Mines-Télécom et de l’Institut Polytechnique de Paris

Le candidat idéal possède un doctorat ou équivalent en génie électrique, en communications optiques, en photonique ou dans des domaines connexes. Une connaissance des systèmes et réseaux de transmission optique est nécessaire. Une connaissance des algorithmes de traitement des signaux numériques utilisés dans les systèmes de communication ou les capteurs à fibre optique est souhaitable. Des compétences en programmation d’algorithmes DSP (via MATLAB ou Python) sont appréciées.

Vous êtes reconnu(e) pour votre capacité à travailler en équipe et vos qualités relationnelles.

Vous avez un niveau professionnel en anglais.

Pourquoi nous rejoindre ?

Vous travaillerez dans un environnement en plein développement, agréable, verdoyant et accessible (notamment pour les personnes en situation de handicap) à seulement 20 km de Paris (RER B et C, proximité des grands axes routiers, navette mutualisée en partance de la Porte d'Orléans). Vous bénéficierez de :

• 49 jours de congés annuels (CA + RTT)

• flexibilité des horaires de travail (en fonction de l'activité du service)

• télétravail 1 à 3 jours/semaine possible

• Remboursement abonnement transports en commun à 75%

• Proximité de nombreuses infrastructures sportives, conciergerie, parking souterrain, restauration interne...

• Association du personnel au niveau de l'école et du ministère

• A savoir : nos cotisations sociales sont moins élevées que dans le secteur privé

Informations diverses :
Date limite de candidature : 31 octobre 2025

Type d'emploi : CDD de 24 mois

Date prévisionnelle de début : Février-Mars 2026
Description de poste détaillée ici

Contact scientifique : Élie Awwad (elie.awwad@telecom-paris.fr)

Contact administratif : Hamidou Yaya Koné (hamidou.kone@telecom-paris.fr)

Nos recrutements sont fondés sur les compétences, sans distinction d’origine, d’âge, d'identité de genre et d’orientation sexuelle et tous nos postes sont ouverts aux personnes en situation de handicap.