Capteurs à fibres optiques répartis par effet Brillouin : séparation de la dépendance à température et à la déformation

par Yolande Sikali Mamdem

Thèse de doctorat en Electronique et communications

Sous la direction de Yves Jaouën et de Renaud Gabet.

Le président du jury était Pascal Besnard.

Le jury était composé de Youcef Ouerdane, Frédéric Taillade.

Les rapporteurs étaient Hervé Maillotte, Marc Wuilpart.


  • Résumé

    L’utilisation de capteurs à fibres optiques pour le génie civil n’est pas une idée nouvelle. Leur intérêt repose principalement sur les propriétés intrinsèques des fibres optiques: neutralité électromagnétique, capacité de multiplexage importante et accès à de longues distances de mesure. Ces capteurs sont susceptibles de couvrir de nombreuses fonctions des capteurs traditionnels : détection, localisation et surveillance. Grâce à des interactions entre la lumière et la fibre optique, telle que la diffusion Brillouin, la fibre optique peut constituer, sur toute sa longueur, un capteur continûment distribué. Le phénomène de diffusion Brillouin est très étudié de part sa grande efficacité de diffusion, sa dépendance vis-à-vis de la température et de la déformation et sa portée pluri-kilométrique. Cependant, la sensibilité de la fréquence de décalage Brillouin à la fois à la température et à la déformation rend problématique la mesure simultanée de ces deux paramètres. Nous présenterons une possibilité de discrimination de la température et de la déformation correspondant aux précisions souhaitées en terme de surveillance d'ouvrage de génie civil.

  • Titre traduit

    Brillouin distributed optical fiber sensors : discrimination of temperature and strain


  • Résumé

    Optical fibers sensors for civil engineering are not a new idea. Their interest is based mainly on the intrinsic properties of optical fibers: electromagnetic neutrality, important capacity of multiplexing and access to long distances of measure. These sensors may cover numerous functions of the traditional sensors: detection, localization and surveillance. Thanks to interactions between the light and the optical fiber, such Brillouin scattering, the optical fiber can be on all its length, a continuously distributed sensor.The phenomenon of Brillouin scattering is well studied due to its big efficiency of scattering, its dependence towards temperature and strain and its pluri-kilometric reach. However, the double sensibility of the Brillouin frequency in temperature and strain is problematic for the simultaneous measurement of these two parameters. We shall present a possibility of discrimination of temperature and strain corresponding to the precisions wished for surveillance health monitoring.


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