• Langue : Français
• Discipline : Lasers, Molécules et Rayonnements Atmosphériques
• Identifiant : Inconnu
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/2005

Résumé en langue originale

Dans le cadre de ce travail, des études théoriques et expérimentales ont été réalisés sur des microstructurations à une et deux dimensions dans les fibres optiques. Une première partie de ce travail est consacrée aux microstructurations 1D et à leurs applications, à la réalisation de filtres pour l'égalisation du gain des amplificateurs à fibres. Une deuxième partie concerne les microstructurations à 2 dimensions dans les fibres optiques. Les premières fibres optiques dites "microstructurées" (ou Fibre à Cristal Photonique - FCP) ont vu le jour en 1996 à l'Université de Bath (UK). Depuis, ce nouveau type de fibre optique a connu un intérêt sans cesse grandissant de la part des laboratoires de recherche publics et industriels. Les FCP présentent un nombre de degrés de liberté plus important que les fibres conventionnelles à saut d'indice. De fait, les propriétés optiques des FCP sont ajustables entraînant ainsi une multitude d'applications potentielles. On peut citer entre autre, des dispersions chromatiques ajustables "à volonté", un comportement "infiniment" monomode, la réalisation de fibres à effet non linéaire exacerbés ou à l'inverse réduit, le guidage de particules, la réalisation de source de lumière très large bande (supercontinuum), etc... L'étude et la réalisation de cette nouvelle génération de fibre optique a démarré à l'Université des Sciences et Technologies de Lille (USTL) grâce à l'implantation d'un institut dénommé I.R.C.I.CA. (Institut de Recherche sur les Composants logiciels et matériels pour l'Information et la Communication Avancée) et disposant d'une nouvelle plate-forme technologique "fibre". Un de nos objectifs est de pouvoir simuler les propriétés optiques de fibres réelles afin de pouvoir confronter nos modèles avec des mesures expérimentales. Après avoir spécifié les différentes méthodes numériques accessibles au laboratoire (méthode des faisceaux propagés, multipolaire, différences finis et éléments finis), nous expliquons le choix qui a essentiellement été retenu pour nos simulations à savoir la Méthode des Eléments Finis (MEF) et nous présenterons les résultats de simulations concernant l'influence des défauts de fabrication sur l'évolution de la biréfringence. Ces résultats sont alors confrontés aux mesures expérimentales de la biréfringence et de la dispersion chromatique de ces fibres. Un autre objectif important est la conception d'une microstructure permettant d'obtenir une propriété optique prédéfinie. Nous proposons ici une méthode originale de résolution de ce problème inverse, basée sur le couplage d'un algorithme génétique avec une méthode d'éléments finis totalement vectorielle permettant de calculer les modes qui se propagent de FCP. Nous appliquerons ensuite notre méthode à la conception d'une fibre présentant une dispersion chromatique proche de zéro sur la gamme spectrale [1,1 m-1,9 m] et à la conception d'une fibre ayant une dispersion chromatique "plate" (de très faible pente) et proche de zéro sur la gamme spectrale [1,35 m-1,65 m].