La fibre optique microstructurée air-silice

1 - Présentation

2 - Quelques aspects théoriques des fibres optiques

• 2.1 - Principales caractéristiques d’une fibre optique silice
  Figure 1 - Les principales formes de profil d’indice de réfraction Figure 2 - Dimensions et profil d’indice de réfraction d’une fibre monomode standard à saut d’indice (doc. IRCOM) Figure 3 - Dimensions et profil d’indice de réfraction d’une fibre multimode à gradient d’indice (doc. IRCOM) Figure 4 - Courbe d’atténuation typique d’une fibre monomode (doc. IRCOM) Tableau 1
• 2.2 - Principes de guidage
  Figure 5 - Guidage par réflexion totale interne dans une fibre à saut d’indice Figure 6 - Répartition transverse du mode fondamental LP01 et représentation de w0 Figure 7 - Propagation des rayons lumineux dans une fibre à bande interdite photonique Figure 8 - Exemple de fibre de Bragg 1D à symétrie de révolution

3 - Applications

• 3.1 - Télécommunications
  Figure 9 - Exemple de fibre MAS à large cœur monomode quelle que soit la longueur d’onde guidée (d = 4,2 µm, Λ = 10 µm) (doc. IRCOM) Figure 10 - Exemple de fibre MAS à forte dispersion négative (d = 1,8 µm ou d = 0,4 µm, Λ = 2 µm) (doc. IRCOM) Figure 11 - Exemple de fibre MAS à maintien de polarisation (doc. Alcatel)
• 3.2 - Composants à fibres
• 3.3 - Optique non linéaire
  Figure 12 - Exemple de fibre MAS très fortement non linéaire et exemple de spectre large obtenu (doc. IRCOM) Figure 13 - Exemples de fibres MAS à cœur creux (guidage RTI et guidage BIP) et diffusion Raman observée dans une fibre BIP à cœur d’hydrogène
• 3.4 - Déport de fortes puissances
  Figure 14 - Exemple de fibres à gros cœur d’air (doc. IRCOM, en haut ; Blaze Photonics, en bas) Figure 15 - Exemples de fibres MAS à gaine d’air (air-clad) (doc. IRCOM, en haut ; Alcatel, en bas)
• 3.5 - Amplification
  Figure 16 - Exemples de fibre MAS dopée à très faible aire effective pour lasers à faibles seuils et de fibre MAS dopée à fort coefficient de gain (doc. IRCOM, LPMC, Alcatel) Figure 17 - Représentation schématique d’une fibre à profil de gain discrétisé (doc. IRCOM)

4 - Fabrication

• 4.1 - État de l’art
  Figure 19 - Principe de fabrication de capillaires hexagonaux (étape 1/2) (doc. IRCOM) Figure 20 - Four à induction (doc. IRCOM) Figure 21 - Assemblage des capillaires hexagonaux et fibrage (étape 2/2) (doc. IRCOM et University of Southampton) Figure 22 - Principe du stack and draw et détail de la maille de base triangulaire (doc. IRCOM) Figure 23 - Principe du fibrage en trois étapes (doc. IRCOM)
• 4.2 - Contraintes de fabrication
  Figure 24 - Canne et fibre obtenue (doc. IRCOM) Figure 25 - À température de fibrage constante, effet de la pression interne sur la taille des trous dans la fibre optique (doc. IRCOM)
• 4.3 - Exemples de réalisation

5 - Conclusion et perspectives