Etude et mise en oeuvre des méthodes de démodulation pour les capteurs à fibres optiques utilisant le codage de modulation spectrale

par Hugues Giovannini

Thèse de doctorat en Composants, signaux et systèmes. Composants électroniques et optiques

Sous la direction de Serge Huard.

Soutenue en 1991

à Aix-Marseille 3 , en partenariat avec Université Paul Cézanne. Faculté des sciences et techniques de Saint-Jérôme (Aix-Marseille) (autre partenaire) .

mots clés

• Capteurs (technologie)
• Fibres optiques
• Spectroscopie

Résumé

Nous presentons l'etude des methodes de demodulation pour des capteurs interferometriques a grandes difference de marche utilisant le codage de modulation spectrale. Dans ces capteurs, eclaires par une source a spectre large, le parametre a mesurer module l'interfrange du spectre cannele disponible a leur sortie. La mesure de la frequence des cannelures renseigne alors sur la valeur du parametre. Nous envisageons pour effectuer cette mesure, deux methodes de demodulation. La premiere consiste a traduire la frequence des cannelures en la phase d'une fonction sinusoidale obtenue apres transformation de fourier du spectre emis par la source. Ceci peut etre realise a l'aide d'un premier principe de demodulation, ou l'interferometre capteur est couple, par l'intermediaire d'une fibre optique multimode, a un deuxieme interferometre accorde sur le premier. Nous envisageons dans ce cas, les configurations du demodulateur qui permettent de mettre en uvre les methodes de mesure homodynes, pseudo-heterodynes et de generation d'une porteuse par modulation de la phase. Nous mettons en evidence egalement certains effets dus a la dispersion chromatique des elements optiques du systeme, grace a la fois a une methode analytique et a une methode numerique. Nous presentons egalement des resultats experimentaux. Le deuxieme principe de demodulation consiste a analyser le spectre du flux disponible apres la traversee du capteur et de l'interferometre de reception, en le dispersant sur un detecteur multi-elements, a l'aide d'un reseau. Le parametre est calcule ensuite numeriquement. Nous concluons par une comparaison des methodes de demodulation et de leurs performances respectives

Titre traduit

Study and realisation of demodulation methods for optical fiber sensors using spectral encoding modulation technique

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