Gyromètre optique basé sur une cavité résonante passive en fibre à cœur creux
Auteur / Autrice : | Alexia Ravaille |
Direction : | Fabien Bretenaker |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Optique et photonique |
Date : | Soutenance le 09/11/2018 |
Etablissement(s) : | Université Paris-Saclay (ComUE) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Ondes et matière (Orsay, Essonne ; 2015-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Aimé Cotton (Orsay, Essonne) |
établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019) | |
Entreprise : Thales (Firme) | |
Jury : | Président / Présidente : Rosa Tualle-Brouri |
Examinateurs / Examinatrices : Fabien Bretenaker, Rosa Tualle-Brouri, Patrice Féron, Bernard Dussardier, Carlos L. Garrido Alzar, Fetah Benabid | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Patrice Féron, Bernard Dussardier |
Mots clés
Résumé
Dans ce manuscrit, nous rapportons les développements, théoriques et expérimentaux, en cours à TRT ainsi qu’à TAV et au LAC, visant la réalisation d’un gyromètre résonant passif en fibre optique à cœur creux atteignant des performances permettant la navigation inertielle. Nous y décrivons mathématiquement l’effet Sagnac, effet relativiste à la base des mesures optiques dans les gyromètres. Ensuite, nous exposons en détail les méthodes utilisées à ce jour pour mesurer des rotations avec des gyromètres passifs par les différentes équipes de recherches. Nous explicitons les limitations de ces méthodes, et en quoi la fibre optique à cœur creux semble être la solution la plus prometteuse pour pallier les défauts des gyromètres passifs résonants actuels. Une partie de cette thèse est alors consacrée à l’étude des propriétés physiques des fibres à cœur creux (Kagomé et bande interdite photonique), telles que leur atténuation, leur capacité à maintenir la polarisation, et leur rétrodiffusion. Nous présentons la première mesure de zone aveugle (plage de faibles vitesses de rotations non mesurables par un gyromètre) dans un gyromètre résonant passif en fibre à cœur creux. Un modèle mathématique est posé pour expliquer le lien entre cette zone aveugle et la rétrodiffusion au sein de la cavité résonante. Nous décrivons ensuite un protocole expérimental permettant de s’affranchir de cette limitation dans notre gyromètre. Nous détaillons enfin la mise en œuvre de ce protocole et caractérisons les performances ainsi atteintes par notre gyromètre