Etude, realisation et caracterisation d'un modulateur spatial de lumiere a cristal liquide ferroelectrique pour la commutation spatiale entre fibres optiques monomodes

par PATRICK BERTHELE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Soutenue en 1998

à Brest .

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  • Résumé

    Nous presentons dans ce memoire l'etude d'un modulateur spatial de lumiere a cristal liquide ferroelectrique (msl flc) optimise pour la deflexion de faisceau dans un systeme de commutation optique en espace libre entre fibres optiques monomodes. Le msl est utilise comme element diffractif mince adresse electriquement. Ce composant presente un bon compromis entre vitesse de reconfiguration et nombre de points de connexion adressables. En outre, son fonctionnement optiquement transparent n'impose pas de limite aux debits des informations vehiculees. La vitesse de reconfiguration importante (inferieure a 100 s) des msl flc s'obtient au prix d'une structure de cellule n'autorisant que deux etats de modulation de la lumiere. De ce fait, les elements diffractifs affiches sur le composant sont ainsi codes sur deux niveaux de phase, imposant un rendement de diffraction theorique de l'ordre de 40%. Nous montrons et verifions experimentalement que cette limite peut etre depassee par adjonction au msl d'un element diffractif fixe, optimise pour un ensemble de deflexions donnees. Le calcul de cet element utilise un algorithme d'optimisation d'holographie numerique : la recherche binaire directe avec recuit simule. Une version auto-adaptative de cette procedure est egalement developpee pour prendre en compte les defauts de fabrication du msl et la tolerance sur les positions des sorties a adresser. On a ainsi pu etablir le cahier des charges d'un commutateur presentant des pertes d'insertion de 7,5 db sur 8 voies, avec une dependance a la polarisation d'entree inferieure a 0,5 db. On montre que la diaphonie entre voies est annulee par une disposition non-reguliere des fibres de sortie. L'augmentation du nombre de voies adressables peut etre envisagee par le passage a une deflexion bidimensionnelle. En considerant les resolutions limites de la technologie flc (5 m), des capacites de commutation de 1 x 16 jusqu'a 1 x 64 sont possibles.


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  • Détails : 127 P.
  • Annexes : 65 REF.

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