Modelisation de systemes d'acquisition et de transmission a fibres optiques destines a fonctionner en environnement nuclaire

par MARCO VAN UFFELEN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre Chavel.

Soutenue en 2001

à PARIS 11, ORSAY .

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  • Résumé

    Pour permettre l'introduction des liaisons a fibres optiques dans le domaine nucleaire civil, afin de profiter pleinement des divers opportunites qu'elles peuvent apporter, il est important de bien connaitre leur comportement sous rayonnement. Cette reponse des composants optiques est toutefois dictee par de nombreux parametres, justifiant largement cette etude en amont. Obtenir un outil de prediction de la duree de vie d'une telle liaison optique, qui autorise une maintenance predictive est des lors l'objectif majeur de cette these. Notre methodologie s'appuie sur une approche modulaire, qui consiste a caracteriser le comportement des composants individuels dans des conditions de tests qui sont representatives pour les applications visees. Ensuite, ces fonctions de transfert sont enchainees pour retrouver le modele predictif de la liaison. Divers composants ont ete etudies, tels des fibres optiques mono- et multi-modes, des diodes electroluminescentes, des diodes lasers a emission de bord et a emission verticale (vcsel), ainsi que des detecteurs de si et ingaas. Ces composants ont ete soumis a des debits de dose allant de 100 gy. H - 1 a 25 kgy. H - 1, atteignant des doses cumulees jusqu'a 10 mgy, et pour des temperatures allant jusqu'a 85\c. A partir de mesures en-ligne, nous avons evalue une approche pragmatique, qui nous permet de predire l'evolution des pertes optiques induites dans les fibres optiques durant plusieurs mois, presentant un ecart entre les mesures et la prediction situe entre 10 et 20%, selon le type de fibre et la longueur d'onde retenue. Parmi les differents emetteurs etudies, les vcsel affichent une grande tolerance au rayonnement gamma et un fonctionnement stable pour des temperatures elevees, tandis que les detecteurs representent le maillon faible d'une liaison optique. Nos predictions a long terme des pertes optiques induites dans une liaison elementaire s'ecartent de 15 a 20%, ce qui est proche des erreurs de dosimetrie habituelles.

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Informations

  • Détails : 222 p.
  • Annexes : 284 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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