Etude et développement de transducteurs et systèmes de mesure à réseaux de Bragg à traits inclinés photoinscrits dans des fibres optiques monomodes

• Auteur / Autrice : Guillaume Laffont
• Direction : Pierre Niay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Laser, molécules et rayonnement atmosphérique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transducteurs

Démodulation (électronique)

Réfractométrie

Fibres optiques

Fibres monomodes

Mots clés libres

Bragg, Réseaux de

Résumé

Un réseau de Bragg à traits inclinés consiste en une modulation périodique de l'indice de réfraction d'une fibre optique monomode. L'introduction d'un angle entre les traits du réseau et l'axe de propagation de la fibre optique modifie de façonsignificative les propriétés de diraction par rapport au cas d'un réseau de Bragg à traits droits. Au lieu de rester confinée au coeur de la fibre optique, la lumière guidée est diractée principalement vers le milieu extérieur sous forme de modes de fibre non guidés (modes de gaine et modes radiatifs). La réponse spectrale d'un réseau de Bragg à traits inclinés est déterminée principalement par les caractéristiques de ces modes de résonance (indices effectifs, champs électromagnétiques associés). Ces caractéristiques dépendant fortement de l'indice de réfraction du milieu extérieur, la réponse spectrale d'un réseau de Bragg à traits inclinés va être en grande partie fixée par les caractéristiques physico-chimiques du milieu environnant la fibre optique. Dans ce manuscrit, nous démontrons comment cette sensibilité spectrale permet d'utiliser ces réseaux en tant que transducteur vis-à-vis de l'indice de réfraction du milieu extérieur et en tant que filtre spectral permettant la démodulation de la réponse de transducteurs à réseaux de Bragg à traits droits. Dans le premier cas, les réseaux à traits inclinés autorisent la réalisation d'un réfractomètre fibré trouvant des applications dans des secteurs variés (biochimie, pétrochimie, matériaux composites). Dans le second cas, ils permettent la réalisation d'une nouvelle instrumentation à réseaux de Bragg orant de nouvelles fonctionnalités, principalement en termes de compacité, de coût et de bande passante. Ces diérentes réalisations ont nécessité des travaux expérimentaux (développement d'un banc de photoinscription, analyse spectrale) mais aussi théoriques pour rendre compte des caractéristiques des réponses spectrales.