Etude théorique et expérimentale de composants innovants à fibres optiques multiples

par Aymen Belhadj taher

Thèse de doctorat en Electronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Sous la direction de Philippe Di Bin et de Rabah Attia.

Soutenue le 30-05-2016

à Limoges en cotutelle avec l'Université de Tunis El Manar , dans le cadre de École doctorale Sciences et ingénierie pour l'information, mathématiques (Limoges ; 2009-2018) , en partenariat avec XLIM (laboratoire) .

Le président du jury était Mourad Zghal.

Le jury était composé de Philippe Di Bin, Rabah Attia, Faouzi Bahloul, Dominique Pagnoux.

Les rapporteurs étaient Christos Simos, Mourad Mnif.


  • Résumé

    Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit ont pour but de concevoir, simuler, fabriquer et caractériser un convertisseur modal à base de canne microstructurée air-silice (CMAS). Cette fonction représente un élément clé pour les multiplexeurs modaux et les compensateurs de dispersion chromatique. Le composant proposé est basé sur une CMAS effilée dite « taper » qui constitue une transition entre les deux fibres différentes. La conversion se fait à travers l’excitation d’un mode particulier dans une fibre multimode à partir d’une fibre standard. Dans les structures à diamètre évolutif, la compréhension des différentes théories régissant le couplage entre les différents modes est nécessaire. Une étude approfondie est réalisée pour analyser le phénomène de couplage et étudier le critère d’adiabaticité. Ce composant est élaboré autour d’une technologie de fabrication existante à XLIM qui se base sur la technique fusion-étirage. Enfin, nous validons numériquement et expérimentalement ce principe. Nous réussissons à exciter le mode fondamental et d’autres modes d’ordre supérieur dans une fibre multimode.

  • Titre traduit

    Theoretical and experimental study of innovative components for multiple optical fibers


  • Résumé

    These research works presented in this manuscript aim at designing, simulate, manufacture and characterizing the modal converter based microstructured air-silica cane. This function represents a key element for modal multiplexers and chromatic dispersion compensators. The proposed component is based on a tapered microstructured air-silica cane « taper » which constitutes a transition between the two different fibers. The conversion is done through the excitation of a particular mode in a multimode or few mode fibers from a standard fiber. In the tapered structures, the understanding of the different theories involving the coupling between the different modes was yet necessary. A thorough study is carried to analyze the phenomenon of coupling and study the adiabatic criterion. This component is developed around an existing manufacturing technology at XLIM which based in the technique « stack and draw». Finally, we validate numerically and experimentally that principle. We succeed to excite the fundamental mode and higher order modes in a multimode fiber.


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