SC5Fibres optiques : principes et applications

Rappels d’optiques

• La lumière : aspects corpusculaire et ondulatoire
• Notions élémentaires d’optique guidée
• Instruments de mesure

Les fibres optiques

• Structure générale et caractéristiques des fibres
• Fibres monomodes et multimodes à saut d'indice et à gradient d'indice. Longueur d'onde de coupure. Atténuation. Dispersion chromatique.
• Fibres à dispersion décalée et à compensation de dispersion, fibres à maintien de polarisation. Dispersion des modes de polarisation. Fibres à cristal photonique.
• Méthodes de fabrication des fibres optiques, clivage et polissage de l’extrémité d’une fibre. Raccords par épissure et connecteurs

Applications des fibres optiques

• Transport de faisceau laser. Couplage efficace.  Exemple de systèmes optiques d’injection. Diodes lasers fibrées.
• Transmission numérique : rappels sur les bruits de photodétection, Liaisons WDM et DWDM et composants associés.
• Amplificateur à fibre optique dopée Erbium : architectures typiques et caractéristiques. Source large spectre.
• Fibre en optique non-linéaire. Amplificateur à fibre optique Raman.  Propagation en régime soliton : effet Kerr optique, solitons temporel et spatial.  Source très large bande.
• Capteurs à fibres optiques : Mesures de contraintes, température, pression, accélération.  Montages interférométriques.

Travaux pratiques

• Amplification optique et laser sur fibre optique dopée Erbium. Réflectométrie. Mesure de dispersion de fibres optiques monomodes.
• Effet Raman dans une fibre en silice. Effet Brillouin dans une fibre optique : amplification, effet de ralentissement de la lumière.  Gyroscope à fibre optique: mesure de la rotation de la Terre.
• Réalisation et test d'une transmission numérique sur fibre optique : facteur de qualité, taux d'erreurs binaires.