Différents types de capteurs à fibres optiques
Capteurs à fibres optiques. Présentation

2.1 Architecture des capteurs

La propagation de l’onde lumineuse dans la fibre optique est modifiée par différentes perturbations. L’analyse de celles-ci permet de remonter aux sources qui leur ont donné naissance.

On distingue les modifications suivantes de l’onde lumineuse :

• l’atténuation du signal lumineux ;

• les diffusions dues aux imperfections du guide optique ;

• l’élargissement des impulsions lumineuses ;

• la dispersion modale de polarisation.

2.1.1 Constituants d’un système de mesure à fibres optiques

L’architecture d’un capteur à fibres optiques comporte les sous-ensembles suivants (figure 2) :

• un émetteur de lumière, constitué d’une ou de plusieurs sources lumineuses monochromatiques, cohérentes ou non, continues ou impulsionnelles ;

• un guide d’onde optique : la fibre optique (monomode ou multimode), ou encore un guide d’onde intégré sur un substrat en semi-conducteur ;

• un élément sensible à la grandeur physique à mesurer : le transducteur ;

• éventuellement, des fonctions complémentaires de modulation de lumière, de polarisation... ;

• un récepteur de lumière : photodiode(s) suivie(s) d’un étage électronique d’amplification ;

• un démodulateur, chargé d’extraire les informations sur la grandeur mesurée ;

• des circuits d’alimentation en énergie.

2.1.1.1 Sources optiques

De nombreux développements ont été réalisés initialement à 0,632 µm, longueur d’onde du laser à hélium-néon, puis dans l’infrarouge à 0,840 µm. D’autres sources à 1,3 µm et 1,55 µm mettent en valeur des atténuations plus faibles....