La g e s t i o n d e la d i s p e r s i o n ch r o m a t i q u e d a n s u n r é s e a u o p t i q u e co n s i s t e , à la d i f f é r e n ce d e la co m p e n s a t i o n d e la d i s p e r s i o n (cf . s e ct i o n 3.1.1) , à é q u i li b r e r le s d i s p e r s i o n s p o s i t i v e e t n é g a t i v e d e f a ç o n à a j u s t e r la d i s p e r s i o n ch r o m a t i q u e d u s i g n a l o p t i q u e . A i n s i , la d i s p e r s i o n ch r o m a t i q u e d u s i g n a l a u n e v a le u r a cce p t a b le le lo n g d u r é s e a u , e t e lle e s t p r a t i q u e m e n t a n n u lé e à la r é ce p t i o n [47]. La g e s t i o n co r r e ct e d e la d i s p e r s i o n ch r o m a t i q u e r e q u i e r t d ’ u n e s o lu t i o n ‘ co m p e n s a t r i ce ’ d e la d i s p e r s i o n a y a n t u n co e f f i ci e n t d e d i s p e r s i o n n é g a t i f e t t r è s la r g e , u n s e u i l d e p u i s s a n ce é le v é d ’ a p p a r i t i o n d e s e f f e t s n o n li n é a i r e s e t u n e co m p e n s a t i o n e f f e ct i v e s u r u n e g r a n d e la r g e u r d e b a n d e . O r , le s s o lu t i o n s à f i b r e p r o p o s é e s à ce j o u r , n o t a m m e n t le s f i b r e s à co m p e n s a t i o n d e la d i s p e r s i o n (cf . s e ct i o n 3.1.1) , o n t le d é s a v a n t a g e d e n e p a s co m p e n s e r la p e n t e d e la d i s p e r s i o n e t d ’ a v o i r u n s e u i l d e p u i s s a n ce d ’ a p p a r i t i o n d e s e f f e t s n o n li n é a i r e s r e la t i v e m e n t b a s . La p u i s s a n ce o p t i q u e p o u v a n t ê t r e i n j e ct é e d a n s la f i b r e e s t a lo r s li m i t é e e t la d i s p e r s i o n d e s co m p o s a n t e s s p e ct r a le s d u s i g n a l n ’ e s t p a s co m p e n s é e co r r e ct e m e n t [48 ].
R é ce m m e n t , le s f i b r e s à g u i d a g e d e m o d e s d ’ o r d r e s u p é r i e u r (f i b r e s H O M , p o u r Higher-O rd er M o d e) o n t é t é p r o p o s é e s co m m e u n e a lt e r n a t i v e v i a b le a u x f i b r e s co m p e n s a t r i ce s cla s s i q u e s . D’ a i lle u r s , le s f i b r e s H O M p e u v e n t co m p e n s e r la v a le u r e t la p e n t e d e la d i s p e r s i o n ch r o m a t i q u e d a n s d e s co u r t e s lo n g u e u r s d e f i b r e [49 -60 ]. E lle s p r é s e n t e n t u n e d i s p e r s i o n ch r o m a t i q u e n é g a t i v e e t t r è s é le v é e d ’ u n m o d e d ’ o r d r e s u p é r i e u r – p a r e x e m p le , le m o d e LP 0 2 . C e lu i -ci a u n e a i r e e f f e ct i v e p lu s la r g e q u e le m o d e f o n d a m e n t a l LP 0 1 , e n co n s é q u e n ce le s e u i l d e p u i s s a n ce d ’ a p p a r i t i o n d e s e f f e t s n o n li n é a i r e s e s t p lu t ô t é le v é e n co m p a r a i s o n a u x DC F s [61-63]. E n p lu s , le m o d e LP 0 2 a u n e s y m é t r i e ci r cu la i r e e t d e s v a le u r s d e d i s p e r s i o n t r è s é le v é e s q u i d é p e n d e n t d e la d i s p e r s i o n d u g u i d e d ’ o n d e , i . e ., i l e s t a lo r s p o s s i b le d e co n ce v o i r d e s co m p e n s a t e u r s i n s e n s i b le s à l’ é t a t d e p o la r i s a t i o n a y a n t u n e v a le u r d é t e r m i n é e d e la d i s p e r s i o n ch r o m a t i q u e . Le f a i t q u e ce t t e v a le u r s o i t é le v é e e t n é g a t i v e e s t d û à la f o r t e d é p e n d a n ce s p e ct r a le d u r e co u v r e m e n t d e la p u i s s a n ce d u m o d e d ’ o r d r e s u p é r i e u r a v e c la g a i n e d e la f i b r e . C o m m e l’ i n d i ce d e r é f r a ct i o n d e la g a i n e e s t n é ce s s a i r e m e n t i n f é r i e u r à ce lu i d u cœ u r , t a n d i s q u e la lo n g u e u r d ’ o n d e s ’ a p p r o ch e d e s a v a le u r d e co u p u r e e t q u e la p u i s s a n ce d u m o d e s e p r o lo n g e d a v a n t a g e d a n s la g a i n e , la v i t e s s e d e g r o u p e a u g m e n t e
f o r cé m e n t . E n co n s é q u e n ce , le t e m p s d e g r o u p e d é cr o î t e n f o n ct i o n d e la lo n g u e u r d ’ o n d e , i . e ., la d i s p e r s i o n e s t n é g a t i v e . La v a le u r é le v é e d e la d i s p e r s i o n r é s u lt e d e la t r a n s i t i o n r a p i d e d e la p u i s s a n ce d u m o d e d u cœ u r v e r s la g a i n e a u x a le n t o u r s d e la lo n g u e u r d ’ o n d e d e co u p u r e [51]. La f i g u r e 3.11 p r é s e n t e le p r i n ci p e d u m o d u le d e co m p e n s a t i o n d e la d i s p e r s i o n u t i li s a n t d e s f i b r e s H O M . I l co m p r e n d u n t r o n ç o n d e f i b r e H O M p la cé e n t r e u n co n v e r t i s s e u r d e m o d e e n e n t r é e q u i s e r t à co n v e r t i r le s i g n a l d u m o d e f o n d a m e n t a l LP 0 1 a u m o d e d ’ o r d r e s u p é r i e u r LP 0 2 , e t u n a u t r e e n s o r t i e p o u r r e co n v e r t i r le s i g n a l a u m o d e f o n d a m e n t a l.
I d é a le m e n t , le co n v e r t i s s e u r d e m o d e p e r m e t u n co u p la g e p a r f a i t e t s a n s p e r t e d u m o d e LP 0 1
a u m o d e LP 0 2 , d e s o r t e q u e t o u t e la p u i s s a n ce o p t i q u e d a n s la f i b r e H O M e s t co n f i n é e d a n s le m o d e LP 0 2 e t q u e la d i s t o r s i o n d u e à la p r o p a g a t i o n p a r t r a j e t s m u lt i p le s e s t p r a t i q u e m e n t n é g li g e a b le (v o i r [64-66] p o u r le s d i f f é r e n t e s co n v e r t i s s e u r s d e m o d e co n s i d é r é s d e r n i è r e m e n t ) .
P lu s i e u r s t e ch n i q u e s o n t é t é p r o p o s é e s p o u r m e s u r e r la d i s p e r s i o n ch r o m a t i q u e d e s d i f f é r e n t s m o d e s d e s f i b r e s H O M . P a r t i cu li è r e m e n t , le s t e ch n i q u e s b a s é e s s u r l’ i n t e r f é r o m é t r i e s p e ct r a le o u s u r le s m e s u r e s e n r a d i o -f r é q u e n ce s (R F ) s o n t le s p lu s u t i li s é e s [67, 68 ]. T o u t e f o i s , ce s m o n t a g e s p r é s e n t e n t ce r t a i n s i n co n v é n i e n t s : le p r e m i e r m e s u r e la d i f f é r e n ce e n t r e la GV D d u m o d e d ’ o r d r e s u p é r i e u r p a r r a p p o r t à ce lle d u m o d e f o n d a m e n t a l (i . e ., la m e s u r e n ’ e s t p a s d i r e ct e ) , t a n d i s q u e la t e ch n i q u e R F n é ce s s i t e l’ i m p la n t a t i o n d e s co n v e r t i s s e u r s d e m o d e s e t d e s ci r cu i t s s p é ci a u x q u i co m p li q u e n t le m o n t a g e . La t e ch n i q u e d e ca r a ct é r i s a t i o n O LC R e s t p r o p o s é e i ci p o u r s u r m o n t e r le s d é s a v a n t a g e s d e s t e ch n i q u e s ci t é e s ci -d e s s u s . E n e f f e t , l’ O LC R p e r m e t d e d é t e r m i n e r la v a le u r d e la GV D d e ch a q u e m o d e d e s f i b r e s H O M à p a r t i r d ’ u n e m e s u r e d i r e ct e q u i n e n é ce s s i t e p a s d ’ u t i li s e r d e s co n v e r t i s s e u r s d e m o d e s o u u n e n s e m b le d e ci r cu i t s s p é ci f i q u e s .
Le s r é f le ct o g r a m m e s d e s f a ce s d ’ e n t r é e e t d e s o r t i e d ’ u n e f i b r e H O M d e 45 cm d e lo n g u e u r s o n t p r é s e n t é s s u r la f i g u r e 3.12 . U n e co u r b u r e d e 3 cm d e d i a m è t r e e s t a p p li q u é e à
F i g . 3 .1 1 . P r i nc i p e d u m o d u l e d e c o m p e ns a t i o n d e l a d i s p e r s i o n c h r o m a t i q u e à l ’ a i d e d e f i b r e s à g u i d a g e d e m o d e s d ’ o r d r e s u p é r i e u r ( f i b r e s H O M ) .
S M F H O M LP02→ LP01 S M F
m o d e L P 01 m o d e L P 02
LP01→ LP02
m o d e L P 01
la f i b r e p o u r é li m i n e r le s m o d e s d e p r o p a g a t i o n d e la g a i n e . I l e s t cla i r e m e n t o b s e r v a b le q u e
d i s p e r s i o n d u m o d e LP 0 2 n é g a t i v e e t t r è s é le v é e . C e ci e s t co n f i r m é p a r la v a le u r d e la GV D
p o s i t i o n ce n t r a le d u r é f le ct o g r a m m e . À n o t e r q u e la v a le u r d e l’ i n d i ce d e g r o u p e d é cr o î t q u a n d l’ o r d r e d u m o d e LP x x a u g m e n t e .
LP01 LP11 LP2 1 LP02
ng 1 , 5 0 0 7 1 , 49 8 6 1 , 49 6 4 1 , 49 3 0
G V D 1 5 5 0 n m ( p s / nm / k m ) 2 5 , 3 2 4, 8 2 2 , 4 -1 9 6 , 2
T a b l e a u 3 .3 .V a l e u r s d e s i nd i c e s d e r é f r a c t i o n e t d e d i s p e r s i o n c h r o m a t i q u e d e s m o d e s L P x x à 1 5 5 0 nm d ’ u ne f i b r e à g u i d a g e d e m o d e s d ’ o r d r e s u p é r i e u r ( f i b r e
H O M ) .
Conclusion
Da n s ce ch a p i t r e , i l a é t é p r é s e n t é le p r i n ci p e d e ca r a ct é r i s a t i o n d e s f i b r e s o p t i q u e s s p é ci a le s e n u t i li s a n t u n m o n t a g e O LC R s e n s i b le à la p h a s e . C e p r i n ci p e e s t v a li d é p a r la m e s u r e d e la d i s p e r s i o n ch r o m a t i q u e d ’ u n e f i b r e à co m p e n s a t i o n d e la d i s p e r s i o n e t co n f o r t é lo r s q u e ce t t e m e s u r e e s t co m p a r é e à ce lle r é a li s é e à l’ a i d e d ’ u n a n a ly s e u r d e r é s e a u x . P a r t i cu li è r e m e n t , i l a é t é q u e s t i o n d e q u a n t i f i e r ce r t a i n s p a r a m è t r e s d e g u i d a g e d e s f i b r e s o p t i q u e s d i t e s s p é ci a le s , n o t a m m e n t le s f i b r e s m i cr o s t r u ct u r é e s e t le s f i b r e s à g u i d a g e d e m o d e s d ’ o r d r e s u p é r i e u r . C e s f i b r e s s p é ci a le s f o n t à l’ h e u r e a ct u e lle l’ o b j e t d ’ u n e r e ch e r ch e i m p o r t a n t e d u f a i t d e le u r ca r a ct é r i s t i q u e s d e g u i d a g e p lu t ô t f le x i b le s e t a j u s t a b le s co m p a r é e s à ce lle s d e s f i b r e s s t a n d a r d s . I l e s t m o n t r é q u e l’ O LC R e s t t r è s a v a n t a g e u x p a r r a p p o r t a u x t e ch n i q u e s cla s s i q u e s d e m e s u r e d e la d i s p e r s i o n , v u q u e la m e s u r e e s t i ci d i r e ct e e t r a p i d e , e t n e n é ce s s i t e p a s d e co n v e r t i s s e u r s d e m o d e o u d e ci r cu i t s s p é ci a u x . De p lu s , la d i s p e r s i o n ch r o m a t i q u e d ’ u n e f i b r e e s t q u a n t i f i é e d e f a ç o n p r é ci s e à p a r t i r d e la m e s u r e d ’ é ch a n t i llo n s d e f i b r e i n f é r i e u r s à 1 m è t r e d e lo n g u e u r , co n t r a i r e m e n t a u x t e ch n i q u e s cla s s i q u e s o ù d e s ce n t a i n e s d e s m è t r e s v o i r e d e s k i lo m è t r e s d e f i b r e s o n t n é ce s s a i r e s p o u r a b o u t i r à u n e v a le u r p r é ci s e .
La p e r t i n e n ce d e la ca r a ct é r i s a t i o n d e s f i b r e s o p t i q u e s s p é ci a le s à l’ a i d e d ’ u n O LC R o u v r e la v o i e à l’ é t u d e d e d i f f é r e n t s t y p e s d e f i b r e s o p t i q u e s s p é ci a le s , t e ls q u e le s f i b r e s à t r o u s à cœ u r cr e u x e t à cœ u r d o p é , le s f i b r e s d e Br a g g o u à b a n d e i n t e r d i t e p h o t o n i q u e , e t c.
De s co lla b o r a t i o n s a v e c d e s v é r i t a b le s a ct e u r s d u d o m a i n e s o n t e n co u r s – a v e c le P h LA M , p o u r le s f i b r e s à t r o u s , e t a v e c l’ I R C O M , p o u r le s f i b r e s d e Br a g g e t a u s s i p o u r le s f i b r e s à t r o u s – e t d e s a r t i cle s p r é s e n t a n t d e s p r e m i e r s r é s u lt a t s s o n t a ct u e lle m e n t e n p r é p a r a t i o n .
R é f é r e nce s
[1] M . T a t e d a , N . S h i b a t a e t S . S e i k a i , “ I n t e r f e r o m e t r i c m e t h o d f o r ch r o m a t i c d i s p e r s i o n m e a s u r e m e n t i n a s i n g le -m o d e o p t i ca l f i b e r ” , IEEE J. Quantum Electron., v o l. Q E -17, p p . 40 4-40 6, m a r s 19 8 1.
[2 ] P . L. F r a n ç o i s , F . A la r d e t M . M o n e r i e , “ C h r o m a t i c d i s p e r s i o n m e a s u r e m e n t f r o m F o u r i e r t r a n s f o r m o f w h i t e -li g h t i n t e r f e r e n ce p a t t e r n s ” , Electron. L ett., v o l. 2 3, p p . 357-358 , m a r s 19 8 7.
[3] M . J . Ga n d e r , R . M cBr i d e , J . D. C . J o n e s , D. M o g i le v t s e v , T . A . Bi r k s , J . C . K n i g h t e t P . S t . J . R u s s e ll, “ E x p e r i m e n t a l m e a s u r e m e n t o f g r o u p v e lo ci t y d i s p e r s i o n i n p h o t o n i c cr y s t a l f i b r e ” , Electron. L ett., v o l. 35, p p . 63-64, j a n v i e r 19 9 9 .
[4] G. P . A g r a w a l, N onli near f i b er op ti cs , A ca d e m i c p r e s s , S a n Di e g o , 19 9 5.
[5] U . W i e d m a n n , P . Ga lli o n e t G.H . Du a n , “ A g e n e r a li z e d a p p r o a ch t o o p t i ca l lo w -co h e r e n ce r e f le ct o m e t r y i n clu d i n g s p e ct r a l f i lt e r i n g e f f e ct s ” , J. L i g h tw av e T ech nol., v o l.
16, p p . 1343-1347, j u i lle t 19 9 8 .
[6] C . Li n , H . K o g e ln i k e t L. G. C o h e n , “ O p t i ca l-p u ls e e q u a li z a t i o n o f lo w -d i s p e r s i o n t r a n s m i s s i o n i n s i n g le -m o d e f i b e r s i n t h e 1.3–1.7 µ m s p e ct r a l r e g i o n ” , O p t. L ett., v o l. 5, p p . 476-478 , n o v e m b r e 19 8 0 .
[7] A . M . V e n g s a r k a r e t W . A . R e e d , “ Di s p e r s i o n -co m p e n s a t i n g s i n g le -m o d e f i b e r s : e f f i ci e n t d e s i g n s f o r f i r s t - a n d s e co n d -o r d e r co m p e n s a t i o n ” , O p t. L ett., v o l. 18 , p p . 9 2 4-9 2 6, j u i n 14-9 4-9 3.
[8 ] M . N i s h i m u r a e t M . O n i s h i , “ Di s p e r s i o n co m p e n s a t i n g f i b e r s ” , P roc. O p t. F i b er C omm.
C onf . ( O F C ) , p a p e r T h A 2 , 19 9 7.
[9 ] A . M . V e n g s a r k a r , “ Di s p e r s i o n -co m p e n s a t i n g f i b e r s a n d t h e i r a p p li ca t i o n s ” , P roc. O p t.
F i b er C omm. C onf . ( O F C ) , p a p e r T h A 1, 19 9 7.
[10 ] L. Gr ü n e r -N i e ls e n , S . N . K n u d s e n , B. E d v o ld , T . V e n g , D. M a g n u s s e n , C . C . La r s e n e t H . Da m s g a a r d , “ Di s p e r s i o n co m p e n s a t i n g f i b e r s ” , O p t. F i b er T ech nol., v o l. 6, p p . 164-18 0 , a v r i l 2 0 0 0 .
[11] J . L. A u g u s t e , J . M . Blo n d y , J . M a u r y , J . M a r co u , B. Du s s a r d i e r , G. M o n n o m , R . J i n d a l, K . T h y a g a r a j a n e t B. P . P a l, “ C o n ce p t i o n , r e a li z a t i o n , a n d ch a r a ct e r i z a t i o n o f a v e r y h i g h n e g a t i v e ch r o m a t i c d i s p e r s i o n f i b e r ” , O p t. F i b er T ech nol., v o l. 8 , p p . 8 9 -10 5, j a n v i e r 2 0 0 2 .
[12 ] S . N . K n u d s e n , “ De s i g n a n d m a n u f a ct u r e o f d i s p e r s i o n co m p e n s a t i n g f i b e r s a n d t h e i r p e r f o r m a n ce i n s y s t e m s ” , P roc. O p t. F i b er C omm. C onf . ( O F C ) , p a p e r W U 3, p p . 330 -332 , 2 0 0 2 .
[13] L. Gr ü n e r -N i e ls e n e t B. E d v o ld , “ S t a t u s a n d f u t u r e p r o m i s e s f o r d i s p e r s i o n co m p e n s a t i n g f i b e r s ” , P roc. 2 8 th Europ ean C onf . O p t. C omm. ( EC O C ), s e p t e m b r e 2 0 0 2 . [14] L. Gr ü n e r -N i e ls e n , “ Di s p e r s i o n co m p e n s a t i o n , t e ch n i q u e s a n d s y s t e m s r e q u i r e m e n t s ” ,
P roc. 2 9 th Europ ean C onf . O p t. C omm. ( EC O C ) , s e p t e m b r e 2 0 0 3.
[15] J . C . K n i g h t , T . A . Bi r k s , D. M . A t k i n e t P . S t . J . R u s s e ll, “ P u r e s i li ca s i n g le -m o d e f i b r e w i t h h e x a g o n a l p h o t o n i c cr y s t a l cla d d i n g ” , P roc. O p t. F i b er C omm. C onf . ( O F C ) , p a p e r P D3-1, 19 9 6.
[16] J . C . K n i g h t , T . A . Bi r k s , D. M . A t k i n e t P . S t . J . R u s s e ll, “ T w o -d i m e n s i o n a l p h o t o n i c cr y s t a l m a t e r i a l i n f i b r e f o r m ” , P roc. C onf . L as ers Electro-O p ti cs Europ e ( C L EO ) , p a p e r C t u G1, p p . 75, s e p t e m b r e 19 9 6.
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