La technologie de mesure fondée sur les capteurs à réseaux de Bragg offre d’incomparables avantages liés aux qualités des fibres optiques monomodes de silice, principalement de type télécoms, au sein desquelles sont photo-inscrits les réseaux de Bragg transducteurs, et aux performances métrologiques des systèmes optoélectroniques qui les interrogent. La quinzaine de méthodes d’analyse et de multiplexage répertoriées est présentée. De nombreuses applications sont développées pour la surveillance des structures, permettant aux industriels de divers secteurs (génie civil, énergie, transports, matériaux composites…) d’incorporer ces techniques pour accroître et optimiser la sécurité, les performances et la maintenance des matériaux, structures et ouvrages.
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Pierre FERDINAND : Docteur d’État ès sciences - Expert consultant - Directeur de recherches et conseiller scientifique au CEA Saclay
INTRODUCTION
Les réseaux de Bragg sont des microstructures diffractives obtenues par photo-inscription d’interférences laser au sein du cœur des fibres optiques monomodes. Ceux dits « à courte période » consistent en une modulation submicronique et uniforme de l’indice de réfraction du cœur de la fibre. En fait, un réseau de Bragg de quelques millimètres de long comporte plusieurs milliers de « pas »
Λ
, et joue le rôle de réflecteur pour une bande spectrale fine (0,2 à 0,3 nm) centrée à
, avec
Λ
(~ 0,5 µm par exemple) et n
e
(~ 1,45) l’indice effectif du mode. Toute modification de
Λ
ou de
n
e
« déplace » donc
λ
B
dont le suivi fournit le paramètre inducteur. Bien entendu, les réseaux de Bragg peuvent être multiplexés. Pour cela, il suffit par exemple d’en cascader plusieurs de pas
Λ
i
légèrement différents et de les sonder chacun autour de leur longueur d’onde caractéristique, la lumière incidente étant respectivement réfléchie à
λ
B1
,
λ
B2
…
λ
B
N
. La mesure peu résolue de
λ
B
i
indique l’adresse du i
ème
réseau, tandis que son analyse précise fournit la mesure recherchée.
Au-delà de cette description succincte des transducteurs à réseaux de Bragg, le lecteur pourra avantageusement se référer à l’article
[R 6 735
] des Techniques de l’Ingénieur qui fournit une analyse complète et détaillée des différents types de réseaux de Bragg,...
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