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Caractérisation dune fibre microstructurée par réflectométrie à faible cohérence Carlos Palavicini 1, Emmanuel Kerrinckx 2, Yves Quiquempois 2, Marc Douay.

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1 Caractérisation dune fibre microstructurée par réflectométrie à faible cohérence Carlos Palavicini 1, Emmanuel Kerrinckx 2, Yves Quiquempois 2, Marc Douay 2, Yves Jaouën 1, Catherine Lepers 2, Anne-Françoise Obaton 3, Franck Beclin 2 1 Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications CNRS URA 820, 46 rue Barrault, Paris Cedex 13 Tél. : +33 (0) Fax : +33 (0) Université des Sciences et Technologies de Lille Laboratoires PhLAM et LSPES, Villeneuve dAscq, France Tél. : +33 (0) Fax : + 33 (0) Bureau National de Métrologie - Laboratoire National dÉssais 33 avenue du Général Leclerc, Fontenay-aux-Roses, France

2 Plan de la présentation Principe des fibres microstructurées Technique OLCR sensible à la phase Principe de la méthode de mesure Caractérisation dune fibre microstructurée Dispersion chromatique Biréfringence Conclusions et perspectives

3 Principe des fibres microstructurées Applications: propagation monomode sur une plage > 1000 nm ajustement de la dispersion chromatique effets non linéaires exacerbés => traitement tout-optique du signal OLCR sensible à la phase permet la mesure des paramètres des fibres microstructurées Paramètres de microstructuration : diamètre des trous (d) ~ 1-2 µm interstice entre les trous ( ) ~ 1-3 µm Possibilité dajuster : la dispersion chromatique, louverture numérique, la biréfringence, etc. n gaine < n co d trous dair cœur plein

4 Outil de modélisation Image MEB de la section transversale Amplitude du champ électrique à 1550 nm Modélisation de la dispersion chromatique et de la biréfringence avec une méthode des éléments finis (FEM) GVD 1550nm = 115 ps/nm/km B 1550nm = 2, GVD 1300nm = 92 ps/nm/km B 1300nm = 1,

5 Source blanche (BBS) 1 = 1550 nm, = 80 nm 2 = 1300 nm, = 40 nm Miroir de réference v = 0,2 mm/s Objet sous test Interféromètre cohérent d s = 80 nm Composants caractérisables avec un OLCR sensible à la phase: Lasers DFB à fibre Lasers à semi-conducteurs SOAs Guides donde Fibres optiques spéciales Réseaux de Bragg Franges dinterférence + mesure précise de la position accès à la phase Technique de la réflectométrie à faible cohérence sensible à la phase PC Horloge externe He-Ne DUT 1,55 µm 1,3 µm Paramètres determinés à partir dun OLCR sensible à la phase: Indice de réfraction complexe Distribution spatiale de la phase sauts de phase modulation de phase longueurs exactes Réflectivité complexe dispersion chromatique biréfringence

6 Principe de la méthode de mesure Fibre optique à caractériser Mesure OLCR de la fibre: deux réflectogrammes Face dentrée Face de sortie

7 Validation de la méthode de mesure Traitement des données issues de lOLCR Réflectogramme mesuréRéflectivité complexe Dispersion chromatique (GVD) de la fibre mesurée : Caractérisation dune fibre monomode standard (SMF-28) Temps de groupe t g Module

8 Caractérisation dune fibre microstructurée Face de sortie Face dentrée Réflectogramme (u. a.) battements Battements dus à la biréfringence

9 Mesure de la biréfringence / = L B /2L B = |n x –n y | = /L B B = 2 /( 2L) B 1550nm = 2, B 1300nm = 1, = 6,7 nm, = 1550 nm, L = 80,8 cm Biréfringence évaluée à partir de lécart spectral des lobes

10 Face de sortie avec polariseur Face dentrée Réflectogramme (u. a.) Mesure de la dispersion chromatique Élargissement dû à la dispersion de la fibre

11 Mesure de la dispersion chromatique Dispersion chromatique calculée par simple approximation linéaire du temps de groupe GVD 1550nm = 115,8 ps/nm/km GVD 1300nm = 96,7 ps/nm/km

12 Comparaison entre les valeurs mesurées et calculées PCF Lille OLCRFEM GVD 1550nm (ps/nm/km) 115,8115 B 1550nm 2, , GVD 1300nm (ps/nm/km) 96,792 B 1300nm 1, , PCF Alcatel OLCRFEM GVD 1550nm (ps/nm/km) 152,22145,5 B 1550nm 8, GVD 1300nm (ps/nm/km) 142,5130 B 1300nm 5, ,910 -4

13 Conclusions et perspectives Mesure directe de la dispersion chromatique et de la biréfringence dune fibre microstructurée avec un OLCR sensible à la phase Paramètres de la fibre déterminés avec précision à partir de tronçons de fibre < 1 m Résultats expérimentaux en bonne concordance avec les simulations numériques Pertinence de lOLCR pour la mesure et laide à la conception des fibres optiques spéciales


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