Développement et caractérisation de fibres optiques mutimatériaux verre/silice ou verre/air/silice réalisées par un procédé basé sur l'utilisation de poudre de verres

par Stéphanie Leparmentier

Thèse de doctorat en Électronique des hautes fréquences, photonique et systèmes

Sous la direction de Jean-Marc Blondy et de Jean-Louis Auguste.

Soutenue en 2010

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Fibres optiques -- Verre de silice -- Verre optique
• Verre optique -- Poudres
• Matériaux optiques
• Thermique
• Mécanique -- Résistance des matériaux

Résumé

La réalisation de guides d’onde ou de sources pour l’infrarouge moyen nécessite l’utilisation de verres optiques autres que la silice qui sont souvent fragiles, chers et difficiles à mettre en oeuvre, surtout pour la conception de PCF. Nous avons proposé de développer la géométrie inédite des fibres optiques multimatériaux dont seule la zone active est composée du verre performant. Une gaine en silice protège le coeur d’attaque mécanique ou chimique possible. Certains verres optiques permettent la réalisation de fibres verre/silice à forts Δn et des coefficients NL similaires à ceux de PCF air/verre. Un procédé, basé sur l’utilisation de poudres, a été développé pour la réalisation de FOM et de fibres plus conventionnelles dont les pertes optiques sont de l’ordre des pertes intrinsèques au matériau. Cette méthode peut être adaptée à tout type de verre sous forme de poudre et est compatible aux procédés Rod-in- Tube et Stack-and-Draw pour la conception de fibres multimatériaux microstructurées. Une méthode interférométrique a également été développée pour caractériser l’indice de réfraction de verres originaux présents dans le coeur de ces fibres sur une large bande spectrale.

Titre traduit

Development and characterization of multimaterials optical fibres glass/silica or glass/air/silica realized by a process based on the use of powdered glasses

Résumé

The realization of far infrared optical fibres as waveguides or light sources need special optical glasses which are sometimes expensive, brittle and difficult to use for PCF’s drawing. To overcome those drawbacks, we purposed the realization of multimaterials optical fibres for which only the core material is composed of the performed glass and the high fibre strength is allowed thanks to the pure silica cladding. Such glass/silica fibres present high Δn and non linear coefficients comparable to all glass PCF. We have also developed a process to realize these fibres, based on the use of powdered materials and compatible with PCF realizations. Optical losses of the multimaterials fibres presented here are a few dB/m in the near infrared band. Moreover, an interferometric method has also been developed to estimate the optical fibre core material refractive index on a wide wavelength band.