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Caractérisation des vibrations par interférométrieARCHIVE | Réf : R6735 v1
Auteur(s) : Pierre FERDINAND
Date de publication : 10 déc. 1999
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On connaît de longue date la faculté du verre (et de la silice) à être étiré en fils minces et homogènes. Afin de guider convenablement la lumière, la fibre optique se compose en réalité d’un cœur entouré d’une gaine optique dont les indices de réfraction sont légèrement différents (Δn = nc – ng représente la différence d’indice cœur/gaine et
est l’indice moyen dans le guide), le tout étant entouré d’une ou plusieurs gaines de protection lui conférant de bonnes propriétés mécaniques. Le guidage de la lumière dans ce milieu cylindrique fonctionne sur le principe de la propagation par réflexions totales successives le long de l’interface cœur/gaine optique, et ce en vertu de la loi de Descartes sur la réflexion totale. Cependant, tous les rayons parvenant à l’entrée de la fibre ne peuvent y pénétrer. Seuls ceux qui sont assez proches de son axe y parviennent. En fait, on détermine un cône d’acceptance, par symétrie autour de cet axe, et les seuls rayons qui y sont inclus peuvent se propager dans la fibre (figure 1). On définit ainsi l’ouverture numérique ON comme l’arc sinus du demi-angle de ce cône, soit :
On distingue deux grands types de fibres optiques : les monomodes (ou unimodales) et les multimodes (ou multimodales). Dans la première catégorie, le rayon « a » du cœur est de l’ordre de 5 µm et l’énergie est transportée par un seul mode de propagation (le mode fondamental). En revanche, pour le second type de fibre, le rayon du cœur vaut typiquement dix fois plus (il est donc beaucoup plus grand que les longueurs d’onde dans le visible - proche IR) et l’énergie s’y répartit entre de nombreux modes. Pour distinguer ces deux types de guide, on introduit le paramètre V, appelé fréquence normalisée défini par :
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CONTRÔLE NON DESTRUCTIF
(1) - FERDINAND (P.) - Capteurs à fibres optiques et réseaux associés. - 251 pages, ISBN 2-85206-781-1, 1992, Techniques et Documentation Lavoisier, Paris.
(2) - FERDINAND (P.) - Réseaux et Capteurs à fibres optiques : la situation après 15 ans de Recherche et Développement. - Journées CEA d’électronique 93, chap. 1, pp. 19-50, 2, 3 et 4 février 1993, Saclay. CEA/DEIN.
(3) - FERDINAND (P.) - Les capteurs de températures à fibres optiques. - Techniques de l’Ingénieur, R 2 800, 1-1989.
(4) - FERDINAND (P.), DENAYROLLES (Y.) et Col - Potentialités des capteurs distribués et des réseaux de capteurs à fibres optiques à électricité de France. - Congrès Mesucora 88, Paris, session n 13, jeudi 17 nov. 1988, pp. 45-78.
(5) - FERDINAND (P.), DENAYROLLES (Y.) - Les réseaux de capteurs à fibres optiques : principes et applications. - Congrès Mesucora 91, session n 2, Paris, lundi 18 nov....
1 Principaux concepteurs et fabricants de réseaux de Bragg et dispositifs
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2 Principaux projets européens cités
Projet Européen Brite EuRam : STABILOS (Accurate STABILity Control in Mining with Fiber Optic Sensing Technology. Référence : BE 5553. Contact : Identity I.E.E.G., Mol - Belgique.
Projet Européen Brite EuRam : COSMUS (Real-Time Modelling and Compensation Of Soil Movements on Underground Sites. Référence : BRPR960235 ; Contact : Solétanche - Bachy, Rueil-Malmaison - France.
Projet Européen Brite EuRam : MONITOR (Monitoring On-line Technologies for Operational Reliability). Référence : BRPR960181. Contact : British Aerospace, Farnborough - Grande-Bretagne.
Projet Européen JOULE III : SMART BLADES. Contact : Laboratoire Aéronautique ETSI Aeronauticos de Madrid - Espagne.
Pour en savoir plus sur les projets européens, se connecter au site Internet : http://www.cordis.lu
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