Dissertations / Theses: 'Gyroscope à Fibre Optique'

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Medjadba, Hocine. "Optimisation d’un gyroscope à fibre optique multimode." Strasbourg, 2011. http://www.theses.fr/2011STRA6077.

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Abstract:

L’objectif du travail présenté dans cette thèse est de développer un gyroscope à fibre optique multimode de nouvelle génération basé sur un choix optimal de ces composants et de la technique de traitement du signal. Le travail se divise principalement en deux parties. La première partie est consacrée à la modélisation de l’interférométrie Sagnac à fibre multimode, permettant l’étude de l’effet du phénomène des couplages de modes sur les performances. Les résultats de cette modélisation ont été appliqués pour optimiser le choix des composants pour la conception d’un nouveau prototype. La deuxième partie est consacrée à la réalisation expérimentale du prototype et à la caractérisation de ses performances
The aim of the work presented in this thesis is to develop a new version of a multimode fiber optic gyroscope based on the optimal choice of the optical components and the signal processing. The work is mainly divided to two parts. The first part is devoted to the modeling of multimode Sagnac interferometer and allows the study of the effect of the modes coupling on the gyroscope performances. The modeling results are used to optimize the choice of the gyroscope components. The second part is dedicated to the experimental setup of the new prototype of the gyroscope and for the performances characterization

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FISCHER, SYLVAIN. "Etude de la retrodiffusion de brillouin dans une fibre optique monomode. Application a un gyroscope a fibre optique a effet brillouin." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1995. http://www.theses.fr/1995STR13247.

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Abstract:

La retrodiffusion de brillouin dans une fibre optique monomode est simulee par ordinateur. L'influence des parametres geometriques et acoustiques de la fibre sur son spectre de lumiere retrodiffusee est analysee. La retrodiffusion de brillouin est utilisee pour developper un gyroscope optique resonant. Des modulateurs acousto-optiques sont introduits dans le systeme afin d'eviter l'effet lock-in du gyroscope

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Busnel, Pierre. "Développement de modèles thermomécaniques pour la conception optimisée de gyroscopes à fibre optique." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2025. http://www.theses.fr/2025UPAST041.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la modélisation thermomécanique des gyroscopes à fibre optique (FOG), avec pour objectif d'améliorer la prédiction des biais de mesure d'origine thermique. Une approche multi-échelle est développée pour prédire et comprendre ces biais.Dans un premier temps, le fonctionnement des gyroscopes à fibre optique, basé sur l'effet Sagnac, est présenté, ainsi que l'effet des changements thermiques sur la mesure.Un modèle éléments finis axisymétrique, numériquement coûteux, est développé afin de prédire ces biais thermiques.Un modèle thermomécanique isotrope transverse homogénéisé de la bobine est identifié et utilisé pour la prédiction des biais thermiques. Cette approche, validée expérimentalement, permet une réduction drastique des coûts de calcul.Pour surmonter les limitations du modèle homogène à basse température, un modèle mixte est développé, combinant une description homogène du cœur de la bobine et une description fine de ses bords.Une stratégie de raccordement en moyenne est proposée, offrant un excellent compromis entre précision et efficacité numérique.Pour les bobines désordonnées, où le motif théorique de bobinage n'est pas respecté, une méthode de reconstruction par tomographie aux rayons X est développée, permettant de caractériser leur structure réelle et d'alimenter les modèles thermomécaniques.Ces développements fournissent des outils numériques performants pour la prédiction des biais thermiques dans les FOG, contribuant à l'amélioration de leurs performances en navigation inertielle
This work focuses on the thermomechanical modeling of fiber-optic gyroscopes (FOG), in order to improve the prediction of thermally-induced measurement biases. A multi-scale approach is developed to predict and understand these biases.First, the operation of fiber-optic gyroscopes, based on the Sagnac effect, is presented, along with the effect of thermal changes on the measurement.A numerically expensive axisymmetric finite element model is developed to predict these thermal biases.A homogenized transversely isotropic thermomechanical model of the coil is identified and used to predict thermal biases. This experimentally validated approach enables a drastic reduction in computational costs.A mixed model is developed to overcome the limitations of the homogeneous model at low temperatures, combining a homogeneous description of the bulk of the coil and a fine description of its edges.An averaging coupling strategy is proposed, offering an excellent compromise between accuracy and numerical efficiency.For disordered coils, where the theoretical winding pattern is not respected, an X-ray tomography reconstruction method is developed, enabling us to characterize their real structure and feed the thermomechanical models.These developments provide powerful numerical tools for predicting thermal bias in FOGs, contributing to improving their performances for inertial navigation

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HUBER, BERTOLD. "Methode d'exploitation d'un gyroscope a fibre optique pour la navigation autonome d'un vehicule." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1996. http://www.theses.fr/1996STR13078.

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Abstract:

Cette these decrit et compare les differentes techniques de navigation pour un vehicule a guidage automatise (automated guided vehicle ou agv) et deduit que le concept de navigation inertielle avec un gyroscope a fibre optique (fibre optic gyro ou fog) a faible cout est le plus favorable. Le concept de l'agnes (autonomous gyro-controlled navigating experimental system) est defini. Les equations du mouvement d'un tel vehicule une fois simplifiees permettent de deduire la dynamique utile du gyroscope. Deux methodes de navigation (odometrique et gyroscopique) sont testees avec un concept d'amelioration par une reference exterieure. Enfin, la logique floue est appliquee au systeme de controle de l'agnes

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Guillaumond, Didier. "Étude théorique et expérimentale d'une source à fibre optique dopée erbium pour un gyromètre à fibre optique hautes performances." Saint-Etienne, 2000. http://www.theses.fr/2000STET4009.

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Abstract:

Ces travaux de thèse ont pour objet de concevoir, développer et réaliser une source à fibre dopée erbium capable de devenir la source optique de gyromètres a fibres optiques de haute performance (GFO HP). Tout d'abord, nous définissons les propriétés et les besoins des GFO HP de manière à élaborer le cahier des charges de la source recherchée et sa technologie. Ensuite, nous modélisons les sources à fibres dopées erbium pompées à 980nm, en détaillant la résolution numérique utilisée. L'outil de simulation mis en place est à la base de l'étude de dimensionnement de la source susceptible de convenir aux GFO HP. Nous arrivons ainsi à la spécification de la source. Puis, nous nous intéressons à l'étude de chacun des composants à fibre optique de cette source. En particulier, nous présentons de leur conception à leur réalisation, les filtres adaptés développés suivant deux technologies : les couches minces et les réseaux de Bragg. Nous comparons ainsi les performances des premières sources réalisées avec ces deux types de filtres. Nous nous penchons ensuite sur l'étude du comportement thermique des sources à fibres dopées erbium, aussi bien d'un point de vue expérimental que théorique. Ce qui nous permet d'atteindre la stabilité thermique de la longueur d'onde moyenne de la source sans dégrader les autres performances. Dans un souci de faisabilité industrielle, nous présentons les différentes maquettes jusqu'à la réalisation de la source optimisée et industrialisable.

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Apriyanto, Haris. "Study, analysis and experimental validation of fiber refractometers based on single-mode, multimode and photonic crystal fibers for refractive index measurements with application for the detection of methane." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0022.

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Abstract:

La mesure de l'indice de réfraction a été étudiée depuis qu'Ernest Abbé aie initialement conçu un réfractomètre en 1869, appelé le réfractomètre d'Abbé. Depuis lors, de nombreux réfractomètres ont été développés tels que le réfractomètre à prisme optique ainsi que le réfractomètre à fibre optique, en raison de leurs applications étendues pour la détection de divers paramètres physiques, biologiques et chimiques. Récemment, un grand nombre de chercheurs ont mis au point des réfractomètres basés sur des fibres optiques, exploitant des mécanismes tels que la résonance des plasmons de surface (SPR), les interférences multimodes, les fibres à réseaux de Bragg (FBG), les fibres à réseaux à longues périodes (LPG), les fibres optiques coniques et la fibre multimode à gaine dénudée. Les capteurs fibrés sont avantageux grâce à leur immunité contre les interférences électromagnétiques, passivité électrique au niveau de la sonde de détection et potentiel de mesure in situ à long terme. Cette thèse concerne le développement de modèles complets fonctionnels et précis pour les réfractomètres à fibres optiques basés sur la modulation d'intensité optique, en particulier la réfractométrie à fibre multimode à gaine dénudée ainsi que les systèmes hybrides associant fibres monomode et multimode, et un réfractomètre hybride tout fibré utilisant des fibres à cristaux photoniques. L'objectif clé de ce travail est de caractériser les performances de ces réfractomètres à fibres optiques basés sur la modulation d'intensité en termes de réponse en puissance, de sensibilité, de résolution et de dynamique de mesure. Les résultats de simulation qui sont corroborés expérimentalement démontrent que la très grande sensibilité obtenue dans la zone II (c'est-à-dire le régime de détection typiquement utilisé pour mesurer l'indice du milieu supérieur à l'indice de gaine mais inférieur ou égal à l'indice du coeur) pour tous les trois réfractomètres. Cependant, la sensibilité dans la Zone (c’est-à-dire le régime de détection pour lequel l’indice du milieu à mesurer est supérieur à celui du coeur) est très faible. Ainsi, un refractomètre fibré hybride monomode-multimode est utilisé pour améliorer la sensibilité dans la Zone III. D'autre part, la sensibilité pour la zone I (c'est-à-dire le régime de détection pour mesurer l’indice du milieu inférieur à l'indice de la gaine) a été améliorée en augmentant l'absorption des ondes évanescentes à l'aide du réfractomètre hybride tout fibré à base de fibres à cristaux photoniques à coeur solide. En termes d'application réelle du réfractomètre à fibre pour la détection biochimique, une preuve de concept pour un capteur du gaz méthane a été démontrée en utilisant les supramolécules de cryptophane-A qui permettent de piéger les molécules du méthane. Le cryptophane-A incorporé dans un film hôte à base de styrène acrylonitrile (SAN) est appliqué sur la zone dénudée du capteur comme une région fonctionnalisée. L'indice de réfraction de cette couche sensible augmente proportionnellement avec l'augmentation de la concentration du méthane, ce qui induit une variation de la puissance optique transmise dans le capteur fibré
Refractive index measurement has been studied since Ernest Abbé initially designed a refractometer in 1869, which is named the Abbé refractometer. Since then, numerous types of refractometers have been developed by employing either the optical prism-based refractometer or the optical fiber-based refractometer, due to their wide-ranging applications such as for sensingvarious physical, biological and chemical parameters. Recently, a large number of researchers have been developing refractometers based on optical fibers, exploiting mechanisms such as surface plasmon resonance (SPR), multimode interference, fiber Bragg gratings (FBG), long period gratings (LPG), tapered optical fibers, and striped-cladding multimode fibers (MMF), for their advantages in immunity against electromagnetic interference, electrical passivity at the sensing probe, and capability to long term in-situ measurement. This thesis concerns the development of comprehensively functional and accurate models for optical fiber refractometers based on optical intensity modulation, in particular for stripped-cladding MMF refractometry as well as hybrid systems involving a combination of single-mode-multimode fiber refractometery and the all-fiber hybrid refractometer using photonic crystal fibers. A key objective of this work is to characterize the performance of these intensity-based optical fiber refractometers in terms of their power response, sensitivity, resolution, and dynamic range. The simulation results which are corroborated experimentally demonstrate very high sensitivity being obtained in Zone II (i.e. the sensing regime typically employed for measuring a sensing medium index higher than the cladding index but less than or equal to the core index) for all three types of refractometers. However, the sensitivity in Zone III (i.e. the sensing regime for which the sensing medium index is higher than the core index) is very low. A hybrid single-mode fiber - multimode fiber configuration is used to improve the sensitivity in Zone III. On other hand, the sensitivity for Zone I (i.e. the sensing regime typically employed for measuring a sensing medium index lower than the cladding index) has been improved by increasing evanescent wave absorption using the all-fiber hybrid refractometer based on solid-core photonic crystal fibers. As a further potential of the fiber refractometer for applications in biochemical sensing, the proof-of-concept for a methane gas sensor has been demonstrated using supramolecular cryptophane-A which enables to trap the methane molecules. Cryptophane-A incorporated into a functionalized film of StyreneAcrylonitrile (SAN) host is applied to a de-cladded region of the sensor as the sensitive region. The refractive index of this functionalized layer increases proportionally with increasing methane concentration, subsequently inducing variations in the transmitted optical power along the fiber sensor

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Ravaille, Alexia. "Gyromètre optique basé sur une cavité résonante passive en fibre à cœur creux." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS411/document.

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Abstract:

Dans ce manuscrit, nous rapportons les développements, théoriques et expérimentaux, en cours à TRT ainsi qu’à TAV et au LAC, visant la réalisation d’un gyromètre résonant passif en fibre optique à cœur creux atteignant des performances permettant la navigation inertielle. Nous y décrivons mathématiquement l’effet Sagnac, effet relativiste à la base des mesures optiques dans les gyromètres. Ensuite, nous exposons en détail les méthodes utilisées à ce jour pour mesurer des rotations avec des gyromètres passifs par les différentes équipes de recherches. Nous explicitons les limitations de ces méthodes, et en quoi la fibre optique à cœur creux semble être la solution la plus prometteuse pour pallier les défauts des gyromètres passifs résonants actuels. Une partie de cette thèse est alors consacrée à l’étude des propriétés physiques des fibres à cœur creux (Kagomé et bande interdite photonique), telles que leur atténuation, leur capacité à maintenir la polarisation, et leur rétrodiffusion. Nous présentons la première mesure de zone aveugle (plage de faibles vitesses de rotations non mesurables par un gyromètre) dans un gyromètre résonant passif en fibre à cœur creux. Un modèle mathématique est posé pour expliquer le lien entre cette zone aveugle et la rétrodiffusion au sein de la cavité résonante. Nous décrivons ensuite un protocole expérimental permettant de s’affranchir de cette limitation dans notre gyromètre. Nous détaillons enfin la mise en œuvre de ce protocole et caractérisons les performances ainsi atteintes par notre gyromètre
In this manuscript, we report the theoretical and experimental developments at TRT, TAV and LAC, aiming the realization of a hollow-core passive resonant fiber optical gyroscope that can achieve navigation grade performances. We mathematically describe the Sagnac effect, which is a relativistic effect used to optically probe mechanical rotations. Then, we detail the state of the art in passive resonant fiber optical gyroscope development. We identify their limitations, and explain why the hollow core fiber seems to be the best solution to cope with the actual limitations of such gyroscopes. We then focus on two different types of hollow core fibers: Kagome and photonic bandgap. We evaluate their performances in terms of transmission, polarization holding and backscattering. We describe the first measurement of a lock in region in a hollow core fiber passive optical gyroscope, i.e the range of rotation rates that cannot be measured because of backscattering. A mathematical model is propounded to link the lock in to the backscattering of the cavity. We then discuss the experimental protocol that we implemented to circumvent this limitation. Finally, we characterize the performances of our gyroscope based on these features

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Beaudou, Benoît. "Conception et réalisation de fibres microstructurées à coeur creux optimisées pour l'émission dans l'infrarouge par diffusion Raman stimulée." Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/a6c1f8f1-ff8e-4e2b-9285-b1aeb54e0bec/blobholder:0/2009LIMO4038.pdf.

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Abstract:

Les applications telles que la détection de polluant où les contre-mesures optroniques nécessitent aujourd’hui des sources émettant dans la bande II de l’infrarouge (2,5- 5μm). Actuellement cette fenêtre spectrale ne dispose pas de source à la fois compacte, robuste et possédant une bonne qualité de faisceau. Afin de répondre à cette demande, la conversion d’une source classique vers les grandes longueurs d’onde par diffusion Raman stimulée dans une fibre à coeur creux est étudiée. Une première architecture utilisant une fibre à bande interdite photonique étirée est étudiée. La réalisation démontre la possibilité de cascader cinq ordres Raman tous en conservant une émission monomode transverse. Ce sont ensuite les fibres à large périodicité permettant de guider la lumière sur plusieurs octaves qui sont étudiées. Les premières fabrications ouvrent des potentialités pour la diffusion Raman utilisant des gaz à fort décalage
Applications such as pollution control or countermeasures have a need in mid infrared sources (2. 5-5μm). Nowadays, compact, robust sources with a good beam quality are not available in this spectral range. To overcome this limitation, we study the conversion of usual sources by stimulated Raman scattering in hollow-core fibre. A proposal uses a hydrogen-filled tapered hollow-core photonic bandgap fibre as a wavelength converter. First results demonstrate the ability to convert the pump toward fifth Stokes order with a monomode beam profile. Then, large pitch hollow-core fibre allowing air-guiding over a broad spectral range are studied. Characterisation of the fabricated fibres paves the way to stimulated Raman scattering with large shift gases

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Bernhardt, Sylvie. "Gyromètre a fibre a double conjugaison de phase - étude d'un nouveau matériau photorefractif - réalisation d'un démonstrateur." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2001. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00715875.

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Abstract:

Le remplacement de la fibre monomode a maintien de polarisation par de la fibre monomode standard dans les gyroscopes a fibre est un véritable enjeu économique. En effet, il permettrait a ces systèmes d'être compétitifs au niveau du coût sur le marche des centrales de navigations inertielles actuellement domine par les gyroscopes laser. Cependant, les problèmes de non réciprocités et d'effondrement du signal provoqués par l'utilisation de ce type de fibre n'ont pas été résolus de façon satisfaisante à ce jour. C'est a ce niveau que l'utilisation de la double conjugaison de phase apparaît comme une solution intéressante. L'objectif de ce travail consistait à valider cette solution d'une part en mettant au point un cristal photoréfractif adapte à cette application et d'autre part en insérant un miroir a double conjugaison de phase dans un gyroscope commercial fonctionnant a 850 mn. Dans un premier temps, nous avons donc etudie un nouveau cristal photorefractif : le titanate de barium calcium (bct) dont l'interet repose sur le fait qu'il ne subit pas de transition de phase de 120\ a 98\ c, contrairement au cristal de titanate de baryum dont il est dérivé. Ce cristal, généralement utilise pour la conjugaison de phase en raison de sa bonne efficacité est en effet détruit si sa température devient inférieure a 10\ c. Notre étude a permis de démontrer les bonnes propriétés photorefractives de ce matériau (coefficients electro-optiques élevés, sensibilité proche infrarouge) et de comprendre les différences de comportement par rapport au titanate de baryum. Dans un second temps, nous avons étudié et optimise un miroir a double conjugaison de phase réalisé avec un cristal de titanate de baryum que nous avons ensuite insere dans un gyromètre a fibre. Ainsi, nous avons pu montrer que le gyrometre a double conjugaison de phase permet de mesurer des rotations et n'introduit pas de non-reciprocités supérieures a la précision du montage que nous avons utilise (200 \/h).

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Parriaux, Alexandre. "Génération de peignes de fréquences par modulation électro-optique et applications." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. https://nuxeo.u-bourgogne.fr/nuxeo/site/esupversions/d741c734-bc90-4d7b-a8ba-66657dfe685d.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse rapportent le développement d'un spectromètre à deux peignes de fréquences basé sur la modulation électro-optique d'un laser continu, ainsi que son utilisation pour la spectroscopie dans le proche et le moyen infrarouge.Depuis leur découverte dans les années 1960, les peignes de fréquences ont révolutionné le domaine de la physique, que ce soit en métrologie comme en spectroscopie, ce qui a valu le prix Nobel de physique en 2005. Dans ce dernier domaine d'applications, les spectromètres basés sur des peignes de fréquences demeurent toutefois relativement complexes à développer et à utiliser. Une possibilité pour pallier à ces désavantages est de concevoir le spectromètre à partir de modulateurs électro-optiques, ce qui rend le montage expérimental plus simple d'utilisation, notamment en raison de son caractère tout fibré et de l'absence de système d'asservissement.Les travaux effectués et rapportés dans cette thèse décrivent dans un premier temps la conception d'un spectromètre à deux peignes de fréquences à base de modulateurs électro-optiques. Nous verrons les avantages et inconvénients de cette technique, notamment pour les applications spectroscopiques, ainsi que les apports des phénomènes non-linéaires dans les fibres optiques pour améliorer le montage expérimental.Dans une seconde partie, nous verrons comment il est possible d'étendre les capacités d'analyses du spectromètre aux alentours de 2~µm, soit directement par modulation électro-optique adaptée, soit par conversion de fréquences dans des fibres optiques spécifiques. Enfin, dans une troisième partie, nous montrerons la possibilité d’étendre notre montage expérimental dans le moyen infrarouge grâce à l'utilisation de cristaux non-linéaires.Cette dernière extension dans un domaine spectral très propice à la spectroscopie nous permettra d'aborder des applications très particulières comme l'analyse de l'air expiré par le corps humain
The work presented in this thesis relates the development of a dual frequency comb spectrometer based on the electro-optic modulation of a continuous wave laser, and its utilisation for spectroscopic applications in the near- and mid-infrared.Since their discovery in the 1960s, frequency combs have revolutionised the physics, especially in metrology but also in spectroscopy, which lead to the Nobel Prize in Physics in 2005. In this domain of applications, dual frequency comb spectrometers are known to be complex to develop and use. A possibility to bypass these constraints is to build the spectrometer with electro-optic modulators. This particular architecture makes the experimental setup easy to use, thanks to the all-fibered feature and the lack of enslavement needed.In this manuscript, the work related describe first the architecture of a dual-comb spectrometer based on electro-optic modulators. We will see the advantages and disadvantages of the technique, especially for spectroscopic applications. We will also see the benefits of nonlinear phenomena in optical fibers to improve the experimental setup. Then, we show how the spectral range of the spectrometer can be extended around 2~µm, either by direct electro-optic modulation, or by frequency conversion in specific optical fibers.Finally, we will see the possibility to reach the mid-infrared by using nonlinear crystals. This last spectral extension will allow us to probe a spectral region highly suitable for spectroscopy, and hence to realise specific applications such as exhaled breath analysis

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Gaponov, Dmitry. "Propriétés optiques de fibres optiques microstructurées et laser à fibre de Bragg à grande aire modale." Limoges, 2008. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/2af9d018-b039-4465-886e-0261ba1e73f3/blobholder:0/2008LIMO4067.pdf.

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Abstract:

De nos jours, nous observons une augmentation constante de la quantité de publications liées aux fibres microstructurées (MOFs). Bien que les aspects fondamentaux de leurs propriétés soient souvent éludés, leurs applications sont attrayantes pour de nombreux domaines de la science et la technologie en raison de leurs propriétés optiques uniques. Mon travail est consacré, d'une part à l'analyse comparative de certaines MOF bien connues à l'aide de différentes méthodes numériques et d'autre part, à la création expérimentale d'un laser à fibre monomode à grande aire modale (LMA) basé sur une fibre à bande photonique 1-D. Au cours de l'étude théorique, nous avons porté une attention particulière à l'étude de la structure de gaine. Nous avons en particulier montré le rôle de la réflexion radiale du champ sur l'interface silice polymère dans la hiérarchie des modes pour des fibres à cœur creux ou plein. Dans la partie expérimentale, nous avons étudié des fibres de Bragg dopées à l'ytterbium. Nous avons obtenu, pour la première fois, l'émission d'un faisceau monomode et démontré l'excellente résistance aux pertes par courbure de ce type de fibre en régime d'oscillation laser
Nowadays we observe a constant increasing of the amount of publications connected with Micro-structured Optical Fibers (MOFs). Nevertheless the unclear physical questions are still remaining in this field. From the other hand, applying of such structures is attractive in different fields of science and technology due to their unique optical properties. Our work is devoted to the theoretical analysis of some of the basic MOF types and to the experimental creation of fiber laser based on large mode area (LMA) 1-D photonic bandgap fiber (i. E. Bragg Fiber, BF). In the experimental part we investigated the Yb-doped LMA BF. We created a fiber laser based on this fiber with pumping into the cladding. We obtained the efficient singlemode lasing with low bend sensitivity, to the best of our knowledge, for the first time in such type of fibers

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Mussot, Arnaud. "Amplification paramétrique dans les fibres optiques pour les télécommunications à haut débit." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008566.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'utilisation du processus d'amplification paramétrique dans le fibres optiques dans le cadre d'applications en télécommunications (collaboration avec Alcatel) et sur la génération de supercontinuum spectraux. Les Amplificateurs Paramétriques à Fibres Optiques (FOPA) possèdent un potentiel intéressant en vue d'applications en télécommunications, en raison des larges bandes de gain disponibles, de leur accordabilité en longueur d'onde et de leurs propriétés de conversion de fréquence. Nous proposons un travail principalement théorique afin de vérifier la compatibilité de cette nouvelle famille d'amplificateurs avec les performances que requièrent les systèmes de télécommunications actuels. Différents formats de modulation de phase de la pompe sont étudiés afin de s'affranchir de la diffusion Brillouin stimulée, susceptible d'être engendrée par les puissantes pompes continues mises en oeuvre dans ces amplificateurs. Les performances de ces pompes sont ensuite évaluées sur des signaux monochromatiques et sur des signaux modulés en intensités. Ces résultats théoriques, en accord qualitatif avec des essais expérimentaux réalisés par Alcatel, montrent que la modulation de phase de la pompe induit des variations d'intensité pénalisantes pour des applications en télécommunications. Plusieurs solutions permettant de s'en affranchir sont alors proposées. D'autre part, nous démontrons qu'une mesure correcte de la figure de bruit de ces amplificateurs doit être effectuée dans le domaine des radiofréquences. L'amplification de signaux WDM est ensuite étudiée et nous démontrons qu'un positionnement spectral particulier du peigne WDM par rapport à la longueur d'onde de pompe permet de minimiser les interactions paramétriques parasites entre signaux et pompe. Par ailleurs, nous illustrons l'impact des fluctuations longitudinales de la longueur d'onde de dispersion nulle sur l'allure des courbes de gain d'un FOPA. La sensibilité des FOPAs à ces fluctuations nous a d'ailleurs permis de développer une nouvelle méthode de cartographie de la longueur d'onde de dispersion nulle d'une fibre optique de quelques centaines de mètres seulement. Enfin, une étude plus prospective de l'impact de la cohérence partielle d'ondes continues et intrinsèquement spectralement larges de type lasers à fibres sur le processus d'Instabilité de Modulation (MI) est proposée. D'une part nous démontrons que ce processus combiné à l'émission d'ondes dispersives permet d'expliquer l'élargissement spectral asymétrique observé expérimentalement. D'autre part, que l'utilisation de lasers à fibres pour pomper des FOPAs serait envisageable sous certaines conditions. Concernant la génération de supercontinuum spectraux dans les fibres optiques, nous proposons un dispositif expérimental simple, composé d'un micro-laser et d'une fibre de télécommunication standard, qui permet d'obtenir un supercontinuum monomode spatialement de plus de 1100 nm.

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Chatterjee, Debanuj. "A theoretical investigation of fiber phase sensitive amplifiers for applications." Thesis, université Paris-Saclay, 2021. http://www.theses.fr/2021UPASP008.

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Abstract:

Les amplificateurs paramétriques à fibre optique (FOPA) sont prometteurs pour les systèmes de communication de demain. En particulier, les amplificateurs sensibles à la phase des fibres offrent des fonctionnalités intéressantes comme un faible bruit et un gain élevé, ce qui en fait des candidats potentiels pour des applications dans les liaisons photoniques micro-ondes. Cette thèse propose une étude théorique de tels amplificateurs sensibles à la phase destinés à certaines applications.La première partie de la thèse est consacrée au développement d'un modèle analytique pour la propagation de sept ondes continues à travers un FOPA. Le système est résolu lorsque les effets non linéaires de la fibre ne sont pas trop forts. Le modèle développé révèle le rôle important des ondes d'ordre supérieur dans la détermination des performances d'amplification du FOPA. Des stratégies sont formulées pour améliorer l'amplification. La possibilité d'une conversion de fréquence sensible à la phase avec seulement deux ondes de pompe est également prédite.Dans la deuxième partie de cette thèse, la possibilité d'introduire un amplificateur sensible à la phase dans une liaison photonique hyperfréquence pour la distribution de signaux analogiques est étudiée. Un modèle numérique est utilisé pour simuler comment les non-linéarités RF dans une liaison photonique hyperfréquence sont amplifiées par le FOPA. Les performances de la liaison lorsque le FOPA atteint la saturation du gain sont également étudiées. L'étude révèle la possibilité d'une atténuation de la non-linéarité RF en utilisant la non-linéarité de la fibre. La mise en œuvre de telles techniques pourrait conduire à la réalisation de liaisons photoniques hyperfréquences à longue portée et hautement linéaires pour les applications de déport d'antenne
Fiber optic parametric amplifiers (FOPA) are promising for tomorrow's communication systems. In particular, fiber phase sensitive amplifiers offer attractive functionalities like low noise and high gain which makes it a potential candidate for applications in microwave photonic links. This thesis provides a theoretical investigation of such fiber phase sensitive amplifiers aimed towards applications.The first part of the thesis is dedicated towards development of an analytical model for propagation of seven CW waves through a FOPA. The system was solved exactly when nonlinear effects of the fiber are not strong. The developed model unravelled the important role of the higher order waves in determining the amplification performance of the FOPA. Strategies were formulated to enhance the amplification and the possibility of a phase sensitive frequency conversion with just two pump waves was also predicted.In the second part of this thesis, the possibility of introducing a fiber phase sensitive amplifier in a microwave photonic link for analog signal distribution was investigated. A numerical model was utilized to simulate how the RF nonlinearities in a microwave photonic link are amplified by the FOPA. The performance of the link when the FOPA attains a gain saturation was also studied. The study revealed the possibility of RF nonlinearity mitigation using the fiber nonlinearity. Implementation of such techniques could lead to realization of long-range and highly linear microwave photonic links for antenna remoting applications

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Mallek-Bouras, Djouher. "Etude de l'effet Brillouin en cavité laser." Angers, 2011. http://www.theses.fr/2011ANGE0008.

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Abstract:

Cette étude va servir à comprendre la source des instabilités observées expérimentalement dans les lasers à fibre de puissance. La première partie de ce travail est consacrée a la mise en oeuvre d'un modèle cinétique qui décrit l'évolution spatio-temporelle de l'intensité d'un laser de puissance à fibre dopée ytterbium en présence de la DBS. La cavité de ce laser est de type Fabry Pérot. Elle est constituée de deux miroirs ce qui conduit à l'existence de deux ondes laser (aller-retour) qui se propagent en sens contraire, ainsi que de deux ondes Stokes associées aux ondes laser. La présence de toutes ces ondes sous la courbe de gain nécessite la prise en compte de la saturation croisée entre les ondes laser et les ondes Stokes. Le résultat original le plus important de cette étude est qu'en présence de la diffusion Brillouin stimulée, le laser à fibre de puissance dopée ytterbium présente un fonctionnement auto-impulsionnel dans le cas d'une cavité à forte pertes sans aucun absorbant saturable. Pour le cas d'une bonne cavité où cavité à faibles pertes la dynamique présente un fonctionnement continu quel que soit le taux de pompage, ce qui est conforme aux observations expérimentales. Dans Ia deuxième partie nous avons étudié numériquement l'influence de la diffusion BriIlouin dans une cavité laser à faibles pertes, en utilisant le modèle des amplitudes couplées et en tenant compte de la dynamique de l'onde acoustique. Des fonctionnements dynamiques riches et complexes sont observés
This study serves to understand the origin of the instabilities observed experimentally in the high power double cladding fiber lasers. The irnplementation of a kinetic model which describes the spatiotemporal evolution of the intensity of a high power fiber laser in the presence of the scattering Brillouin was studied in the first part. The Fabry-Perot laser cavity was considered. It is established by two rnirrors what drives to the existence of two laser waves which propagate in opposite sense, as well as of two Stokes waves associated with the waves lasers. The presence of al1 these waves under the curve of gain requires the consideration of the saturation crossed between the waves laser and the waves Stokes. The most important original result of this study is that in the presence of the stimulated scattering Brillouin, the ytterbium doped fiber laser presents an auto-impulsive functioning in the case of a cavity to strong losses without any absorbent saturable. For the case of cavity with low losses the dynamics presents a continuous functioning whatever the rate of pumping. The f i e n c e of the stimulated scattering Brillouin in a laser cavity with low losses was studied numerically in the second part, by using the model of the coupled amplitudes and by taking into account the dynamics of the acoustic wave. Rich and complex dynamic are observed

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Mackintosh, James Macrae. "Rayleigh backscatter noise in the fibre optic gyroscope." Thesis, University of Strathclyde, 1988. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.303353.

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Ghawas, Muhammad. "Sources picosecondes et femtosecondes à base de fibre dopées Ytterbium et applications." Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2023. http://www.theses.fr/2023BORD0463.

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Abstract:

Les recherches industrielles ou académiques autour laser délivrant des impulsions ultracourtes reposent de plus en plus sur la technologie des lasers à fibre. Elles s’appuient sur les avantages intrinsèques des systèmes à fibre, tels que leur stabilité, compacité, l'excellente qualité modale du faisceau délivré, leur robustesse et leur facilité d'utilisation. Au cours de ce travail, nous avons réalisé l’étude détaillée d’un laser à fibre délivrant des impulsions picosecondes fonctionnant dans un régime de dispersion normale (ANDi). Ce laser a par la suite été déployé pour étudier de la génération paramétrique dans une fibre à cristal photonique. Nous avons tout d’abord développé une source laser à fibre de haute puissance délivrant des impulsions picosecondes dont on peut accorder à la fois la longueur d'onde centrale et la largeur spectrale. La source développée autour d’une cavité en anneau comprend la combinaison d’une fibre d'ytterbium à grande surface modale du type « rod-type », une fente et un réseau de diffraction en transmission. À la longueur d'onde centrale de ∼ 1030 nm et à un taux de répétition de 78 MHz, ce laser délivre des impulsions picosecondes avec une puissance moyenne allant jusqu'à 25 W. La durée des impulsions peut être ajustée en continu entre ∼ 1,8 ps et ∼ 4,5 ps alors que l'énergie des impulsions varie entre ∼ 320 nJ et ∼ 225 nJ. Nous avons également démontré que la longueur d'onde centrale des impulsions laser peut-être finement réglée entre ∼ 1010 nm à ∼ 1060 nm tout en s’assurant que l'énergie de l'impulsion est supérieure ∼ 150 nJ. Nous avons également développé un modèle numérique pour rendre compte de l'ensemble de nos données expérimentales. Nos simulations sont en bon accord avec nos résultats expérimentaux. Les impulsions délivrées par cette source ont été utilisées pour étudier et réaliser un oscillateur paramétrique optique dans une fibre optique. Les ondes signal et idler générées résultent d’un mélange paramétrique à quatre-onde induit dans une fibre à cristal photonique. Cet OPO à fibre est simplement résonnant pour l’onde signal. L'efficacité de conversion pour l’onde signal est proche de 20 %. Le profil de dispersion spectrale de la fibre à cristal photonique et l’accordabilité spectrale de notre laser de pompe nous ont permis de générer des ondes du signal (resp. idler) comprises respectivement entre ∼ 770 nm et ∼ 1000 nm ( ∼ 1130 nm et ∼ 1590nm) lorsque la longueur d'onde des impulsions pompe est ajustée entre ∼ 1024 nm et ∼ 1059 nm
Ultrashort laser pulses in both industrial and research applications progressively rely on fiber laser technology, guided by its intrinsic benefits, for instance, stability, compact nature, excellent beam quality, robustness, and easy operation. In this work, a detailed study has been done to investigate picosecond fiber laser working in an all-normal-dispersion (ANDi) regime for the application of parametric generation in photonic crystal fiber. In summary, we have developed a high-power fiber laser source delivering picosecond pulses with tunability both in central wavelength and spectral width. It incorporates a combination of a large-mode-area rod-type ytterbium fiber, a slit, and a transmission grating inside the ring laser cavity configuration. At the central wavelength of ∼ 1030 nm and with a repetition of 78 MHz, this laser delivers picosecond pulses with an average power of up to 25 W. The pulse duration can be continuously adjusted from ∼ 1.8 ps to ∼ 4.5 ps and pulse energy from ∼ 320 nJ and ∼ 225 nJ, respectively. Additionally, we have also demonstrated that the central wavelength of the laser pulse can be finely tuned from ∼ 1010 nm to ∼ 1060 nm while keeping the pulse energy above ∼ 150 nJ. We have also proposed a numerical model to account for the ensemble of our experimental data and the simulations are in good agreement with the experimental data. The output of this fiber oscillator is propagated through the photonic crystal fiber for the parametric generation of the signal (higher frequencies than the pump) and idler (lower frequencies than the pump). The fiber OPO singly-resonant cavity was built in such a way that only signal wavelengths are allowed to propagate through it. The conversion efficiency for the signal was close to 20 % in the fiber OPO. Based on the dispersion profile of the photonic crystal fiber and our homebuilt tunable pump laser, the signal wavelength (resp. idler) was tuned from ∼ 770 nm to ∼ 1000 nm (∼ 1130 nm to ∼ 1590nm) for the corresponding pump wavelengths of ∼ 1024 nm to ∼ 1059 nm

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Pophillat, Lucien. "Transmission video par fibre optique." Limoges, 1987. http://www.theses.fr/1987LIMOA001.

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Abstract:

Presentation d'un systeme de transmission video par fibre optique dont l'originalite reside dans la performance en sensibilite qui permet notamment l'utilisation d'une diode electroluminescente avec une fibre monomode. On propose egalement un procede de modulation et de multiplexage temporel adapte aux caracteristiques et contraintes propres aux transmissions optiques

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Pophillat, Lucien. "Transmission vidéo par fibre optique." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37608975p.

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Lesvigne, Christelle. "Conversions non-linéaires et élargissements spectraux dans les fibres optiques microstructurées." Limoges, 2008. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/036f6026-cac8-42d5-b645-850db31e50c6/blobholder:0/2008LIMO4030.pdf.

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Abstract:

Dans les systèmes actuels la génération de supercontinuum est basée sur l’utilisation d’une onde de pompe unique correspondant à la longueur d’onde de dispersion nulle d’une fibre optique. Via de multiples effets non-linéaires, un élargissement spectral large est obtenu. Une partie de ce travail de thèse a été de développer un processus non-linéaire innovant, basé sur un mélange à quatre ondes large bande intermodal particulier. Une étude systématique a permis de mettre en évidence l’impact de l’injection sélective, du vecteur polarisation, de la longueur de fibre et des paramètres opto-géométriques du guide sur le profil du spectre. Parallèlement, nous avons montré que la génération de second harmonique, obtenue directement dans les fibres optiques dopées, pouvait contribuer de manière très importante aux élargissements spectraux. Les effets de conversion à cette fréquence double ont également été évalués dans les fibres microstructurées en silice non dopées
Currently, supercontinuum generation is based on the use of a single pump localised near the zero dispersion wavelength of the optical fiber. Thanks to different nonlinear effects, a spectral broadening is obtained. The first part of this work was to develop a innovating nonlinear process, based on a particular intermodal four wave mixing. A systematic study made it possible to highlight the impact of the selective injection, the polarization, the length of the fibre and the opto-geometrical parameters of the guide on the profile of the spectrum. In parallel, we showed that the second harmonic generation, obtained directly inside doped fibres, could contribute to important spectral widenings. Moreover, we also evaluated conversion effects in pure silica microstructured fibres

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Hanna, Marc. "Sources laser femtoseconde à fibre optique." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00806296.

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Abstract:

Les sources laser à fibre sont de plus en plus utilisées dans des domaines très divers car elles possèdent des avantages majeurs : qualité de faisceau, intégration, possibilité d'émettre une puissance moyenne élevée, efficacité, robustesse. Nous présentons des travaux de recherche visant à étendre les performances des sources ultrarapides basées sur les fibres en utilisant des effets d'optique non linéaire et en proposant de nouvelles architectures laser.

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Neveux, Antoine Laurent. "Optoalimentation de capteurs par fibre optique." Nice, 1990. http://www.theses.fr/1990NICE4421.

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Abstract:

Les travaux que décrit ce mémoire ont montré les performances des capteurs optoalimentés par fibres optiques en environnement hostile. Après quelques généralités sur l'alimentation optique par fibre, la première partie traite de la conversion photovoltaïque, des différents procédés d'élévation de tension, et des problèmes liés à l'alimentation électronique, en particulier de l'évolution des ressources et des besoins avec la température. La seconde partie traite des circuits électroniques du capteur. Le problème de consommation électrique a été résolu certes par l'utilisation de la technologie CMOS, mais surtout par un fonctionnement séquentiel des différents organes et par une méthode de codage qui tire profit des caractéristiques de la fibre. La structure et la mise en œuvre des circuits ont été particulièrement soignées afin de concilier la métrologie précise et la faible consommation. Après une étude portant sur l'unité de contrôle chargée de gérer le capteur optoalimenté, une discussion est ouverte sur les perspectives de cette technique. Les annexes décrivent en détail les deux réalisations qui ont étayé cette étude

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Grondin, Odile. "Vers un fluoroimmunocapteur à fibre optique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL078N.

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Abstract:

L’objectif de la recherche est de mettre au point un capteur à fibre optique pour l'immunofluoroanalyse. La réalisation de tels capteurs nécessite le développement de plusieurs procédés: le greffage de molécules sur support de silice, la synthèse chimique de sondes fluorescentes et leur couplage à des biomolécules, la détermination de caractéristiques photophysiques et les opérations liées à l'immunologie. Le dosage développé dans cette étude repose sur la variation d'émission lumineuse de rotors moléculaires fluorescents due à la modification de leur environnement lors de la réaction antigène-anticorps. Dans ce but, deux actions principales ont été développées: l'étude du greffage sur des fibres en silice de molécules fluorescentes pour appréhender les facteurs qui conditionnent les modes de greffage soit par fixation par liaison chimique soit par adhésion physique; l'acide 4-(1-pyrenyl)butyrique et les IgG-FITC, (immunoglobulines liées à la fluorescéine) pris respectivement comme modèles de molécules organiques et de biomolécules. Différentes conditions de greffage (silanisation, solvant, réactif,. . . ) influencent la quantité de molécules fixées. L’utilisation de divers post-traitements, jouant sur la désorption, permettent d'évaluer les proportions relatives des deux modes de greffage. La synthèse de dérivés fluorescents de médicaments (théophylline et acide valproique) pour développer des applications en immunoanalyse. La préparation des entités médicament - rotor moléculaire fluorescent repose sur la synthèse de deux types de composés (rotors fluorescents et dérivés fonctionnels des médicaments) suivie de leur couplage. Les produits fluorescents obtenus dans ce travail présentent des caractéristiques photophysiques adaptées aux variations d'environnement, mais n'ont pu être appliqués pour les dosages immunologiques, car leur activité antigénique n'est pas préservée

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Beauchemin, Maryse. "Coupleur holographique auto-adapté pour fibre optique." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/MQ61328.pdf.

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Finot, Christophe. "Similaritons dans les amplificateurs Raman à fibre optique." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011124.

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Abstract:

Ce mémoire présente la génération de similaritons dans un amplificateur Raman à dispersion normale aux longueurs d'onde des télécommunications optiques. Les profils temporels expérimentaux obtenus par caractérisation FROG mettent en évidence un profil d'intensité parabolique associé à une dérive de fréquence linéaire, en accord avec les résultats d'un modèle numérique.
Différentes propriétés théoriques des similaritons sont ensuite vérifiées expérimentalement. La dynamique de deux impulsions similaritons à des longueurs d'ondes centrales identiques ou différentes est également étudiée : les similaritons sont robustes vis-à-vis des collisions alors que l'interaction de deux similaritons entraîne la génération d'un train de solitons noirs à haut-débit.
Dans une dernière partie, nous évoquons l'application des similaritons à trois domaines : la génération d'impulsions ultracourtes, la mise en forme d'impulsions et enfin la régénération optique de signaux télécom à haut-débit.

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Boldyreva, Ekaterina. "Mesures réparties par réflectométrie fréquentielle sur fibre optique." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://oatao.univ-toulouse.fr/18709/1/Boldyreva_Ekaterina.pdf.

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Abstract:

Les travaux de la présente thèse concernent l’étude théorique et la réalisation d’un Capteur réparti à Fibres Optiques fondé sur la réflectométrie fréquentielle et la rétrodiffusion de Rayleigh. La genèse de cette méthode remonte aux années 80 pour les mesures distribuées. Il y a un peu plus d’une dizaine d’années qu’elle a été mise en œuvre secrètement pour les meures réparties (continument sensibles) par la société américaine « Luna Innovations ». Cette approche permettant de réaliser des profils continus le long de la fibre des paramètres environnants (température et déformation principalement) offre une très bonne résolution spatiale ainsi qu’une résolution de mesure fine et présente donc un grand intérêt pour de nombreuses applications, venant ainsi en complément des techniques reposant sur la diffusion Raman ou Brillouin. L'aspect théorique de cette méthode dite OFDR Rayleigh a été analysé. Pour effectuer une mesure profilométrique il est nécessaire de déterminer simultanément deux informations : la distance physique allant de l’entrée de la fibre jusqu'au point où un paramètre physique à mesurer a été appliqué, et le paramètre physique proprement dit. Pour réaliser cette mesure un lien entre l'influence du paramètre d’influence et le changement d'indice du cœur de la fibre sous test doit être exploité. Il s’agit donc des sensibilités de mesure, mais aussi de l’influence de l’environnement sur le chemin optique parcouru, et donc sur la localisation précise des points de mesure. Ces différents aspects ont donc été analysés et rapportés dans le présent mémoire. Pour mettre en œuvre cette technique fréquentielle, et en particulier son traitement de signal, relativement complexe, deux méthodes différentes ont été proposées : la première dite « corrélationnelle » (mise en œuvre par « Luna Innovations » mais très peu documentée) et la méthode « tensorielle » proposée uniquement dans le cadre de la présente étude. Etant fondée sur les mesures répétitives des décalages spectraux induits par le paramètre physique à mesurer le long de la fibre, la méthode corrélationnelle est plus universelle, s’adressant à tous types de paramètres d’influence. Pourtant, elle s’avère moins précise du fait d'une erreur systématique dans le calcul des décalages spectraux. La méthode tensorielle, quant à elle, fournit un résultat plus précis, cependant elle n'est applicable que pour les mesures de déformations, puisque reposant sur l'effet élasto-optique dans le cœur de la fibre. Une procédure de traitement de signal a ensuite été élaborée pour les deux méthodes précitées, la corrélationnelle et la tensorielle. Les performances capacités de l'appareil dont nous disposons, Luna OBR 4600, ont également été montrées, tant en ce qui concerne les mesures de température que de déformations. Un banc expérimental mettant en œuvre cette méthode de mesure OFDR-Rayleigh a également été conçu est mis au point au laboratoire. Un logiciel de traitement des données a de fait été élaboré est réalisé. Ce programme a été testé à l'aide d'une simulation et grâce à l’utilisation des données brutes délivrées par l’appareil Luna OBR 4600. Plusieurs tests du programme de traitement des données brutes de cet instrument ont été réalisés. Les résultats de ces tests peuvent être considérés plutôt comme satisfaisants, étant globalement en bon accord avec les résultats fournis directement par l'instrument commercial OBR 4600. Au-delà, de nombreux exemples d'applications innovantes de la méthode Rayleigh OFDR ont été présentés et illustrés. Parmi ceux-ci, citons, le système de détection de fuites de sodium liquide pour la surveillance de fonctionnement des circuits de refroidissement des réacteurs de génération IV que nous avons élaboré, grâce à cette méthode Rayleigh OFDR, et un prototype industriel d'un tel système proposé. Enfin, l’analyse des points pouvant faire l’objet d’améliorations et/ou de marges de progrès a été menée, et est rapportée en fin de mémoire.

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N'Gadi, Lucien Yao. "Optimisation d'un réseau de communication par fibre optique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2008. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4797.

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Abstract:

Le présent travail concerne la modélisation d'un réseau de communication par fibre optique. Il s'agira de modéliser une topologie virtuelle prenant en compte les noeuds, les capacités de traitement aux noeuds, les exigences de qualité ainsi que les routes virtuelles ou successions de trajets sur lesquels sont embarqués les flux de données ou la matrice de trafic. Le modèle devra aussi tenir compte de divers paramètres (longueurs d'onde, modulations, type de routage, etc..). Nous utiliserons, après la modélisation en un programme linéaire mixte en nombres entiers (MILP), un ensemble de solveurs pour nous permettre d'apprécier les performances ainsi que les limites de la résolution sur ces différentes plates-formes au fur et à mesure que le problème croît. Un autre aspect du travail sera de faire le constat de la complexité de la programmation linéaire mixte en nombres entiers. Cela va d'ailleurs susciter le passage d'un MILP dit fort à un MILP dit faible. Un autre volet du travail sera la formalisation du MILP dit faible par une approche de décomposition structurée, prenant en compte la structure du modèle ainsi que des caractéristiques de certaines variables avec pour objectif ultime d'améliorer le processus d'optimisation.

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Debut, Alexis. "Cohérence temporelle des lasers Brillouin à fibre optique." Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10094.

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Abstract:

Le travail presente dans ce memoire porte sur l'etude theorique et experimentale de la coherence temporelle des lasers brillouin a fibre optique. Dans le cadre du modele coherent a trois ondes decrivant le comportement dynamique des lasers brillouin, nous etablissons une relation analytique liant la phase de l'onde stokes a celle de l'onde de pompe. Contrairement aux lasers classiques, nous montrons que le bruit de phase du laser de pompe est transfere a l'onde stokes emise apres avoir ete filtre et reduit. Il en resulte que le temps de coherence de l'onde stokes est beaucoup plus important que celui de l'onde de pompe. Le rapport entre ces deux temps de coherence est donne par un facteur k 2. Ce facteur depend simplement et uniquement du taux de perte de la cavite et du taux d'amortissement de l'onde acoustique. Nous presentons ensuite un protocole experimental dans lequel nous enregistrons la reponse du laser brillouin a une modulation de frequence du laser de pompe. Le rapport entre l'indice de modulation de l'onde de pompe et celui de l'onde stokes nous donne la valeur du coefficient k. Les resultats experimentaux confirment avec succes nos predictions theoriques. Pour terminer, nous appliquons nos methodes d'analyse a un laser brillouin injecte optiquement. Nous demontrons experimentalement et theoriquement que celui-ci emet un rayonnement stable en intensite quelque soit le regime de fonctionnement du laser brillouin.

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Bouslimani, Yassine. "Filtrage en longueur d'onde par fibre optique monomode." Rouen, 1999. http://www.theses.fr/1999ROUES024.

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Abstract:

Le travail présenté dans cette thèse est consacré au filtrage en longueur d'onde par fibre optique monomode. L'étude théorique est consacrée au phénomène de propagation dans des structures particulières de fibres optiques. Différentes approches sont présentées pour la résolution de l'équation de propagation. La simulation dans des structures biconiques par couplage de modes est effectuée pour une gaine finie en tenant compte de l'indépendance des variations des rayons du CuR et de la gaine. Les solutions des équations de couplage ont été calculées analytiquement et numériquement. La représentation tridimensionnelle de ces solutions a permis d'observer le comportement oscillatoire de la réponse spectrale en longueur d'onde. La fabrication des composants est effectuée en utilisant un laser CO2. Ceci a permis de réaliser des profils de biconiques de quelques centaines de micromètres de longueur avec une bonne maîtrise du procédé de fabrication. Les structures ainsi réalisées sont caractérisées et leurs réponses en longueur d'onde présentent des périodes d'oscillations faibles. Les filtres optiques en longueur d'onde ont été réalisées par trois techniques de filtrage utilisant les structures biconiques.

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Kotrotsios, Georges. "Etude et applications de la fibre optique bimodale." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0060.

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Abstract:

Les proprietes de la propagation et les caracteristiques du couplage des deux premiers modes guides d'une fibre optique de telecommunications standard font l'objet de la premiere partie de cette these. L'application de la theorie des modes couples dans le cas d'une fibre bimodale, soumise a des faibles perturbations, a abouti a une expression analytique du coefficient de couplage intermodal. La dependance spectrale de la puissance couplee d'un mode a l'autre a ete etudiee. Experimentalement un ensemble des methodes pour la mesure des caracteristiques de la propagation et du couplage a ete mis au point. Concernant la propagation les grandeurs suivantes sont mesurees: longueur de battement entre les modes, difference de vitesses de groupe, degenerescence du deuxieme mode, pertes differentielles par courbure et pertes differentielles de propagation. Concernant le couplage la dependance de la puissance couplee d'un mode a l'autre est mesuree comme fonction de l'amplitude de la perturbation, de la periode spatiale de la perturbation et de la longueur d'onde. Finalement la capacite des modes de maintenir leur identite -parametre h- est mesuree. Pour realiser ces mesures nous avons developpe un module separant spatialement les deux modes. Dans la deuxieme partie de cette these notre attention a ete orientee vers les applications des capteurs distribues. Accessoirement on a aborde le sujet de la transmission de l'information par fibre optique bimodale. En ce qui concerne les capteurs distribues, de nouvelles methodes de lecture de la position d'un evenement qui couple les deux modes ont ete proposees, soit dans la bande de base, soit par voie interferometrique. Le codage spectral de la position de la position d'un transducteur peut ameliorer la resolution spatiale du capteur distribue. Au sujet de l'utilisation de la fibre bimodale dans les reseaux locaux de l'information en optique coherente les causes de la degradation du signal sont discutees ; les limites de la transmission sont finalement etablies

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Vedadi, A. "Etude et applications des amplificateurs paramétriques à fibre optique." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00544865.

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Abstract:

Depuis l'avènement en Perse, il y a 2500 ans, du service postal, la capacité à transmettre un maximum d'information sur une longue distance et en un minimum de temps s'avère être une des quêtes de l'Homme. Aujourd'hui, les moyens de télécommunications modernes font parti de notre quotidien et nous permettent de partager quasi-instantanément de la voix, de l'image ou du texte avec un interlocuteur situé à des milliers de kilomètres. Le cadre général dans lequel s'insère ce manuscrit de thèse est celui de l'étude de la couche physique des télécommunications, mais de façon plus précise, celui de la recherche d'outils de traitement tout-optique de l'information destinés particulièrement aux futurs systèmes de transmission à à très haut débit. En effet, de nombreuses recherches ces dernières années ont montré la variété d'applications possibles à partir de l'amplification paramétrique, une nouvelle technique d'amplification sur fibre optique offrant une très grande bande passante. Nous présentons dans ce manuscrit une étude théorique des amplificateurs paramétriques utilisant deux lasers de pompe. Nous analyserons également le bruit et la distorsion des signaux de télécommunications apporté par la modulation de phase des pompes, requise pour supprimer la rétro-diffusion Brillouin stimulée dans toute fibre optique. Nous donnerons la démonstration théorique que deux ondes pompes modulées en opposition de phase annulent toute distorsion des signaux. Nous présenterons également une mise en oeuvre expérimentale d'un amplificateur paramétrique optique, intégrant un nouveau modulateur de phase double réalisé en partenariat avec la société Photline Technologies. Celui-ci nous a permis de démontrer une qualité d'amplification optique ainsi qu'une conversion de longueur d'onde quasi-transparente. La troisième partie présente ce qui constitue, à notre connaissance, la première mesure distribuée du gain paramétrique le long de la fibre optique servant de milieu amplificateur. Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec l'Ecole Fédérale Polytechnique de Lausanne (EPFL), en Suisse. Ils sont basés sur l'analyse Brillouin dans le domaine temporel. La quatrième et dernière partie de ce manuscrit relate une étude théorique et numérique d'une boucle à réplication d'impulsion laser intégrant un amplificateur paramétrique. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre d'un contrat avec le Commissariat à l'Energie Atomique (CEA). L'originalité de cette étude réside dans l'exploitation des amplificateurs paramétriques dans la fenêtre de longueurs d'ondes autour de 1 μm en utilisant des fibres à cristal photonique.

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Doyennette, Laetitia. "Dispositifs unipolaires nitrures pour les télécommunications par fibre optique." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112013.

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Vedadi, Armand. "Etude et applications des amplificateurs paramétriques à fibre optique." Besançon, 2008. http://www.theses.fr/2008BESA2069.

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Abstract:

Depuis l'avènement en Perse, il y a 2500 ans, du service postal, la capacité à transmettre un maximum d'information sur une longue distance et en un minimum de temps s'avère être une des quêtes de l'Homme. Aujourd'hui, les moyens de télécommunications modernes font partie de notre quotidien et nous permettent de partager quasi-instantanément de la voix, de l'image ou du texte avec un interlocuteur situé à des milliers de kilomètres. Le cadre général dans lequel s'insère ce manuscrit de thèse est celui de l'étude de la couche physique des télécommunications, mais de façon plus précise, celui de la recherche d'outils de traitement tout-optique de l'information destinés particulièrement aux futurs systèmes de transmission à très haut débit. En effet, de nombreuses recherches ces dernières années ont montré la variété d'applications possibles à partir de l'amplification paramétrique, une nouvelle technique d'amplification sur fibre optique offrant une très grande bande passante. Nous présentons dans ce manuscrit une étude théorique des amplificateurs paramétriques utilisant deux lasers de pompe. Nous analyserons également le bruit et la distorsion des signaux de télécommunications apportés par la modulation de phase des pompes, requise pour supprimer la rétro-diffusion Brillouin stimulée dans toute fibre optique. Nous donnerons la démonstration théorique que deux ondes pompes modulées en opposition de phase annulent toute distorsion des signaux. Nous présenterons également une mise en oeuvre expérimentale d'un amplificateur paramétrique optique, intégrant un nouveau modulateur de phase double réalisé en partenariat avec la société Photline Technologies. Celui-ci nous a permis de démontrer une qualité d'amplification optique ainsi qu'une conversion de longueur d'onde quasi-transparente. La troisième partie présente ce qui constitue, à notre connaissance, la première mesure distribuée du gain paramétrique le long de la fibre optique servant de milieu amplificateur. Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec l'Ecole Fédérale Polytechnique de Lausanne (EPFL), en Suisse. Ils sont basés sur l'analyse Brillouin dans le domaine temporel. La quatrième et dernière partie de ce manuscrit relate une étude théorique et numérique d'une boucle à réplication d'impulsion laser intégrant un amplificateur paramétrique. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre d'un contrat avec le Commissariat à l'Energie Atomique (CEA). L'originalité de cette étude réside dans l'exploitation des amplificateurs paramétriques dans la fenêtre de longueurs d'ondes autour de 1 ~m en utilisant des fibres à cristal photonique
Over the past few years fibre optical parametric amplifiers (FOPA) have shown potential for many practical applications and permitted significant progress for future ultra high-bit-rate telecommunication systems, as the fundamental mechanism allows for a significant enhancement of the transmission bandwidth with respect to other optical amplifiers. In particular, dual-pump FOPA has proven to be the most efficient way for flat and wide gain bandwidth. The thesis provides a comprehensive review of the different physical mechanisms for parametric amplification and gives a detailed theoretical and experimental study of two-pump FOPAs. In particular, we focus on the signal distortion and spectral broadening induced by the phase modulation of the pumps, needed for suppressing the backward stimulated Brillouin scattering. We theoretically show that both the signal gain distortion and idler spectral broadening can fully suppressed when using counter-phase modulation of the two pump waves. We then report the fabrication of an integrated LiNbO3 y -junction synchronized double phase modulator fully packaged for RF-application up to 40 GHz. This optical modulator allows for delivering simultaneously counter-phase high- speed modulation and coupling for two input channels. It was designed for application to fibre-optical parametric amplifier and wavelength converters for suppressing idler spectral broadening and signal gain distortion caused by phase modulation itself. With this component, Idler spectral broadening suppression is experimentally demonstrated over ail the parametric gain band of a two-pump parametric amplifier operating in the 1. 55 5 [micron] region. We then report the experimental observation of the parametric gain mapping along an optical fibre, using the so-called Brillouin optical rime domain analysis. This method, developed in collaboration with the EPFL in Switzerland, allows us to observe for the first time both the effect of pump depletion and of the dispersion longitudinal fluctuations. Finally, the last part of the manuscript deals with a theoretical study of a parametric amplifier operating at 1 ~m for optical pulse replication in collaboration with the CEA in Bordeaux

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Mahieuxe, Bruno. "Capteurs à fibre optique pour le dosage des nitrates." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://www.theses.fr/1995INPL046N.

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Abstract:

Les capteurs à fibre(s) optique(s) trouvent de nombreuses applications dans la surveillance de l'environnement et particulièrement pour le contrôle continu et in situ de substances polluantes. Étant donné la toxicité des nitrates et des nitrites, l'objectif de ce travail a été de développer des capteurs chimiques à fibre optique fondés sur la fluorescence de composés sensibles spécifiquement à ces anions, la fluorimétrie étant généralement décrite comme une méthode permettant l'analyse de substances à l'état de traces, de l'ordre du ppm, voire du ppb. L'élaboration d'optodes actives à nécessité plusieurs étapes: le choix d'un indicateur fluorescent sensible aux polluants: la fluorescéine pour les nitrates, le 2,3-diaminonaphtalene ou la 4-aminofluoresceine pour les nitrites, l'étude, en phase homogène, des dosages fluorimétriques des nitrates et des nitrites et notamment de leur sensibilité, le développement de techniques d'immobilisation, par liaison covalente, de l'indicateur à l'extrémité de fibres optiques de différentes natures (en silice ou en polystyrène), la caractérisation des optodes: densité du greffage, stabilité dans le milieu d'analyse, la mise au point de systèmes optiques permettant la mesure qualitative et quantitative de la fluorescence des optodes. Ainsi, des optodes en silice, appliquées au dosage des nitrates, ont pu être élaborées, leur réponse étant linéaire pour des concentrations en nitrates comprises entre 2 10^-6 et 10^-5 mol. L-1 (soit entre 0,12 et 0,62 mg NO3-. L-1 dans le milieu d'analyse). Pour les nitrites, le greffage covalent sur les fibres n'a pu être abordé, néanmoins des solutions ont été proposées

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Duval, Simon. "Laser femtoseconde à fibre optique émettant dans l'infrarouge moyen." Doctoral thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/37364.

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Abstract:

Le développement de lasers émettant dans l’infrarouge moyen, une région spectrale où l’onretrouve les résonances fondamentales de la plupart des molécules sur terre, est certainementl’une des avenues les plus prometteuses en science laser. La démocratisation de ce type delaser est toutefois nécessaire afin d’exploiter leur énorme potentiel applicatif en santé, enenvironnement, en industrie et en recherche. En raison de leur simplicité, leur robustesse, leurfiabilité et leurs performances optiques inégalées, les lasers à base de fibres optiques sont parmiles candidats les mieux adaptés pour réaliser ce virage technologique vers l’infrarouge moyen.Dans le cadre de ce projet de doctorat, le premier laser à fibre optique émettant des impulsionsfemtoseconde dans l’infrarouge moyen a été réalisé. Ce laser à grande valeur ajoutée offredes propriétés temporelles, spectrales et spatiales exceptionnelles qui ouvrent la voie à denombreuses applications en spectroscopie et en interaction laser-matière.La conception, l’optimisation et l’étude théorique du laser femtoseconde émettant à 2.8μm sontprésentées aux chapitres 1 et 2 ainsi qu’à l’annexe B. La génération d’impulsions ultrabrèvesavec ce laser est basée sur la synchronisation modale passive par rotation non linéaire de lapolarisation dans une fibre de verre fluoré dopée à l’erbium. Des impulsions de durée inférieureà 300 fs, dont la puissance crête estimée est supérieure à 20 kW, ont été obtenues à partir decet oscillateur.La deuxième partie de cette thèse (chapitres 3 et 4) présente la conception et l’étude théoriquepar simulations numériques d’un amplificateur à fibre optique externe permettant d’améliorerles performances de l’oscillateur présenté dans les chapitres précédents. Cet amplificateuremployant un seul segment de fibre de verre fluoré dopé à l’erbium permet d’amplifier lesimpulsions à des puissances crêtes de plus de 200 kW. Grâce au processus d’auto décalagespectral du soliton dans cet amplificateur, la longueur d’onde centrale des impulsions amplifiéespeut être accordée de 2.8 à 3.6μm. Ce système laser femtoseconde accordable dans l’infrarougemoyen, qui constitue une avancée majeure, peut être simplifié et amélioré davantage en plusd’être adapté à plusieurs autres transitions laser dans l’infrarouge moyen. Ces travaux ouvrentla voie à l’émergence de nouvelles applications autrefois difficilement réalisables en rechercheet en industrie.
The development of lasers emitting in the mid-infrared, a spectral region where the funda-mental resonances of several molecules are found, is one of the most promising avenues in laserscience. However, the democratization of these coherent light sources is required for enablingbreakthrough applications in healthcare, environment, industry and research. Thanks to theirsimplicity, robustness, reliability and their unequaled optical performances, fiber lasers are thecandidates of choice for enabling this technological shift toward the mid-infrared.In this project, the first femtosecond fiber laser emitting in the mid-infrared was realized. Thishigh added-value laser offers exceptionnal temporal, spectral and spatial properties that pavethe way for several applications in spectroscopy and laser-matter interaction.The design, optimization and theoretical study of this femtosecond laser cavity emitting at 2.8μm are presented in chapters 1 and 2 as well as in appendix B. The generation of ultrashortpulses in this laser relies on a mode-locking technique based on nonlinear polarization evolutionof the signal propagating inside an erbium-doped fluoride fiber. Pulses with durations below300 fs and estimated peak powers above 20 kW were directly generated from this oscillator.The second part of this thesis (chapters 3 and 4) presents the design and numerical studyof an external fiber amplifier that significantly improves the performances of the oscillator.This amplifier that uses only one segment of erbium-doped fluorozirconate fiber enables thegeneration of ultrashort pulses with peak powers above 200 kW. Due to the soliton self-frequency shift process occuring inside the amplifier, the central wavelength of the outputpulses can be tuned from 2.8 to 3.6μm. This tunable femtosecond system in the mid-infraredcan be further simplified and improved and can also be adapted to other novel laser transitionsin the mid-infrared. This work paves the way for new applications to emerge both in thescientific and the industrial worlds.

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Lemire, Louis. "Étalonnage statique d'un système de mesure à fibre optique." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 1994. http://depot-e.uqtr.ca/5133/1/000617391.pdf.

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Bichler, Anthony. "Modélisation et simulation de la propagation optique dans une fibre optique multimode précontrainte : conception de capteurs à fibre optique à modulation d’intensité dédiés à la mesure de températures et d’étirements." Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/BICHLER_Anthony_2011.pdf.

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Abstract:

Ce mémoire présente la modélisation, la simulation et la conception d’un nouveau capteur de température et d’étirement à fibre optique à modulation d’intensité dont l’élément sensible constituant le transducteur, est composé d’une fibre optique multimode à saut d’indice pincée entre deux mâchoires micro-structurées. L’effet du pincement produit des perturbations locales périodiques de la géométrie et de l’indice optique des éléments constitutifs de la fibre (cœur et gaine). Pour modéliser les couplages radiatifs dus à la courte période de perturbation, nous avons choisi d’utiliser un modèle électromagnétique du couplage de modes développé initialement par Dietrich Marcuse. Cette simulation nous a permis de déterminer la sensibilité du transducteur en fonction de ses caractéristiques propres. A partir de ces résultats, nous avons choisi les paramètres pour dimensionner le capteur en fonction de l’application visée. Les premiers prototypes des mâchoires des transducteurs ont été microstructurés en créneaux de 20 microns de profondeur et de période comprise entre 50 microns et 100 microns gravés dans du métal par usinage au laser femto-seconde. Après évaluation, nous avons proposé et contribué à développer un procédé de fabrication en grande série des mâchoires par injection plastique très performant. Les tests des premiers démonstrateurs de capteur ont permis de valider les modèles de calcul et révélés une réponse expérimentale linéaire en fonction du mesurande. Nous présentons les méthodes d’étalonnage statique et dynamique que nous avons proposées pour établir les spécifications métrologiques du capteur
This manuscript presents the modeling, simulation and design of a new kind of light modulation optical fiber sensor for temperature and strain measurement. The transducer consists of a multimode fiber step index clamped between two micro-structured jaws. The clamping effect generates local periodical perturbations of both the geometry and the fiber refraction indexes (core and optical cladding). In order to compute the radiative coupling occurring when the waveguide is perturbated by a mechanical deformation of short period, we have chosen to use an electromagnetic model of modes coupling initially developed by Dietrich Marcuse. The simulation allowed us to determine the transducer sensitivity according to its specific characteristics. From these results we have chosen the parameters useful to design the sensor versus the aimed application. The first jaws prototypes of transducers have been microstructured in rectangular pattern etched in metal by femto-second laser micromachining. The elementary pattern size was of 20 micrometers of depth and the pattern layout period was ranging from 50 micrometers to 100 micrometers. After evaluation, we proposed to develop a large scale fabrication process of the jaws using plastic injection which was very efficient. The experimental tests of the first sensor prototypes allowed the validation of the computing models and showed a linear response of the sensor versus the measured physical parameter. We present the static and dynamic calibration methods that we have implemented to establish the metrological specifications of the sensor

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Dalloz, Nicolas. "Formation du spectre optique dans les lasers Raman à fibre." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00628627.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire s'inscrit dans la problématique générale de la formation du spectre optique dans les lasers Raman à fibre. Nous avons mené une étude expérimentale sur un laser Raman à fibre oscillant dans une cavité Pérot-Fabry fermée par des miroirs de Bragg. Cette étude montre que la forme du spectre optique diffère selon la puissance du laser. En développant différents modèles, nous avons montré que les miroirs de Bragg sont à l'origine de ce changement de forme du spectre optique. En particulier, à faible puissance, la forme asymétrique du spectre provient d'effets dispersifs lors de la réflexion sur les miroirs de Bragg. A forte puissance, ces effets dispersifs sont dominés par les effets de filtrage des miroirs, ce qui conduit à la symétrisation du spectre du laser observée dans notre expérience. Par ailleurs, nous avons également étudié numériquement la statistique du champ Stokes intracavité. Nous avons montré que celle-ci change fortement selon que l'onde Stokes est incidente ou réfléchie par les miroirs de Bragg. Ce résultat nous a permis de questionner la validité d'un modèle récemment publié sur la formation du spectre optique du laser Raman à fibre. Ce modèle s'appuie sur les outils de la théorie cinétique des ondes, valable uniquement dans le cas de champs possédant une statistique gaussienne. Toutefois, notre étude numérique indique que cette condition n'est pas respectée dans le laser Raman à fibre, et la forme du spectre optique observé dans notre étude expérimentale s'oppose fortement à celle prédite par cette approche statistique de la formation du spectre optique du laser Raman à fibre.

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Malki, Abdelrafik. "Capteurs de vibrations mécaniques et de pression à fibre optique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1993. http://www.theses.fr/1993ECAP0582.

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Abstract:

L'utilisation des C. F. O. Couvre de plus en plus d'importants domaines de mesures. Cette thèse reprend dans la première partie l'état de l'art des C. F. O. Nous avons, dans la partie expérimentale effectué des mesures sur un capteur de vibration à fibre optique par effet de speckle, et avons montré au cours des expériences de l'amélioration du rapport signal signal sur bruit, dans le cas d'un filtrage spatial entre deux fibres multimodes différentes. La modélisation et la mise au point d'un capteur de vibrations, de type accéléromètre à fibre optique, par modulation d'intensité, fondé sur le micro-usinage de silicium ont été réalisées, ainsi qu'un prototype. Nous avons montré la faisabilité technologique d'un tel capteur. Celui-ci peut-être intégré dans un réseau à multiplexage chromatique. Le travail a consité également en la mise au point des interfaces optoélectroniques. Enfin un capteur de pression par couplage entre deux fibres a fait l'objet d'une étude théorique, et des mesures expérimentales. Grâce à la fusion des deux fibres optiques, on a amélioré la reproductibilité et la robustesse du capteur. Ceci ouvre ainsi la voie sur un grand nombre d'applications dans le domaine des composants optiques, tels que les coupleurs variables.

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Ouisse, Élisabeth. "Capteur polarimétrique à fibre optique : applications en vibrométrie et réfractométrie." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2035.

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Abstract:

Nous présentons un capteur polarimétrique à fibre optique appliqué en vibrométrie et réfractométrie, basé sur le principe d'un interféromètre de Fabry-Pérot à cavité externe. Afin de connaître le sens de variation du mesurande (déplacement, vitesse, indice de réfraction optique), nous utilisons les propriétés de polarisation de la lumière pour créer et observer deux signaux distincts. Les mesures de vibration sont effectuées en introduisant une lame à retard dans la cavité. Ainsi par comparaison des deux signaux d'interférence déphasés, nous connaissons le sens de vibration de la cible. Pour une application en réfractométrie, nous nous servons d'un polariseur pour créer deux cavités Fabry-Pérot dont l'une sert de référence et l'autre de mesure. Les applications ont montré une sensibilité du vibromètre autour de 80 nm sur la reconstruction d'un déplacement et une sensibilité du réfractomètre de l'ordre de 10-6 sur la mesure de variation de l'indice de réfraction optique
We present a polarimetric optical fibre sensor applied to vibrometry and refractometry, based on an extrinsic Fabry-Perot cavity. In order to get the direction of the motion we use the polarization properties of the light to create and observe two distinct signals. Vibration measurements are performed by introducing a wave plate in the cavity. Thus the comparison of the two off-phased interference signals, allows us to determine the direction of target motion. In refractometry applications, we insert a polarizer in the Fabry-Perot cavity to create a dual cavity interferometer. The first is used as reference cavity and the second has measurement cavity. This work reports the experiments carried out to test and validate our various devices. In the case of the vibrometer, it is possible to obtain a sensitivity of 80 nm for displacement reconstruction and in the case of the refractometer, a sensitivity around 10-6 for the refractive index measurements is achieved

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RIMLINGER, THIERRY. "Fibre optique polymere. Modelisation du filage anisotherme d'un materiau viscoelastique." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1993. http://www.theses.fr/1993STR1D043.

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Abstract:

Au cours du filage de fibre optique polymere, le materiau est deforme et refroidi simultanement. Les proprietes optiques et mecaniques des fibres obtenues dependent du comportement rheologique du polymere et de l'intensite des echanges thermiques auxquels il est soumis durant sa mise en uvre. Notre objectif a consiste a mettre au point un outil permettant de dimensionner une ligne de filage susceptible de fabriquer de maniere fiable, a un debit compatible avec une production industrielle, une fibre dont les caracteristiques sont satisfaisantes. Notre approche a consiste a integrer, dans un modele mathematique, un modele rheologique quasi-lineaire, le modele de johnson et segalman, a l'existence d'un gradient thermique radial. La validation du programme qui en est issu a ete effectuee sur une ligne de filage prototype. Les resultats obtenus en simulation sont en bon accord avec les experiences, aussi bien sur l'evolution du diametre de la fibre en cours de filage, que sur la valeur de la deformation recouvrable

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Vallée, Jean-Michel. "Source laser accordable jumelant photonique sur silicium et fibre optique." Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/69037.

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Abstract:

Ce mémoire porte sur la conception de lasers hybrides jumelant les bres optiques à la photonique sur silicium. L'objectif principal est de réaliser un laser polyvalent au niveau de ses paramètres d'émission et permettant en plus d'offrir des performances intéressantes pour les communications optiques. Plusieurs approches menant à l'intégration laser sur la plateforme de photonique sur silicium ont été démontrées. Contrairement aux approches d'intégration qui visent à produire une source la plus compacte qui soit, l'approche choisie vise à réaliser un laser performant qui exploite à la fois les performances d'amplication optique des bres dopées ainsi que le potentiel de traitement optique qu'offre la plateforme de photonique sur silicium. Le principe de fonctionnement de même que les modèles théoriques de différentes structures optiques accessibles grâce à la plateforme de photonique sur silicium sont présentés en détail. Ces structures, permettant le guidage optique à l'échelle nanoscopique de même que la manipulation de la lumière, sont des éléments clés pour la conception de ltres optiques pour les cavités laser. Les performances d'un ltre Vernier sur silicium sont analysées grâce à des simulations numériques. Deux types de lasers hybrides accordables sont présentés dans ce document : celui d'un laser multimodes opérant à 1.55 µm et permettant une sélection de l'espacement spectral entre ses modes et celui d'un laser monomode opérant à 2 µm et accordable sur une large plage spectrale. Dans le premier cas, le milieu d'amplication de la cavité est composé d'une bre optique dopée à l'erbium tandis que dans le second, il s'agit d'une bre dopée au thulium. Les différents éléments de la cavité sont modélisés et leurs performances sont simulées à l'aide d'outils numériques. Enn, les performances expérimentales des lasers sont mesurées en laboratoire.
This master's thesis is on the design of a hybrid laser combining optical bers and the technology of silicon photonics. The main objective is to achieve a laser with great control and exibility over its emission parameters and with good performances for the eld of optical telecommunications. Until now, several approaches leading to laser integration on the silicon photonics have been demonstrated. Unlike integration approaches which aim to produce the most compact source possible, the chosen approach aims to produce a high-performance laser which exploits both the optical amplication performance of the doped bers as well as the potential of light processing and precision that oers the silicon photonic platform. The operating principle as well as the theoretical models of dierent optical devices accessible thanks to the silicon photonics are presented in detail. These devices allowing optical connement at the 100-nanometer scale level as well as the manipulation of light are key elements in the design of optical lters for the laser cavity. The performances of a Vernier lter on silicon are analyzed by means of numerical simulations. Two types of hybrid lasers are presented in this document. The rst is a multimode laser allowing a selection of the spectral spacing between its modes. The second type of laser is a single-mode laser operating at 2000 nm and tunable over a range of 100 nm. In the rst case, the amplication medium of the cavity is composed of an optical ber doped with erbium while in the second, it is a ber doped with thulium.

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Belhadj, Miled Othman. "Contribution a l'etude du couplage elasto-optique dans une fibre optique en vue d'une application capteur." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066054.

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Abstract:

Conception d'un capteur a fibre optique permettant de suivre le comportement mecanique d'une structure sous l'effet d'une sollicitation. Comportement d'une fibre multimode conditionnee par microcourbures et noyee dans une structure a l'aide d'une mesure d'attenuation

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Blanchard, Pierre. "Mesure des réflexions sur fibre optique par réflectométrie optique temporelle : Application aux réseaux de capteurs analogiques." Limoges, 1991. http://www.theses.fr/1991LIMO0120.

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Abstract:

L'objectif de ce travail a ete la conception et la mise au point d'une methode basee sur l'utilisation de la reflectometrie temporelle et permettant la mesure des coefficients de reflexion presentes par les discontinuites d'indice dans les lignes a fibres optiques. Nous proposons une modelisation du processus de la reflexion qui se differencie des autres techniques par la precision qu'elle apporte dans les mesures des faibles reflectances. Une methode d'etalonnage du systeme reflectometre/fibre, compatible avec n'importe quelle dynamique de mesure d'un reflectometre, a ete etudiee et validee dans le domaine multimodal. Enfin, une etude theorique traite des coefficients de reflexion minimaux mesurables et de la precision qui leur est associee

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Belhadj, Miled Othman. "Contribution à l'étude du couplage élasto-optique dans une fibre optique en vue d'une application capteur." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376117013.

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Norcia-Molin, Stéphanie. "Augmentation de la profondeur de modulation de signaux hyperfréquence sur porteuse optique par effets non linéaires dans les fibres." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112118.

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Abstract:

La fibre optique tend à remplacer le câble coaxial dans de nombreux systèmes de transport et de traitement de signaux hyperfréquence. En particulier les générations futures de systèmes radar seront équipées de laisons opto-électroniques utilisant ainsi avec profit les avantages de la fibre optique (faibles pertes, poids, encombrement et coût et large bande-passante). Dans ces futurs systèmes radar, la transposition linéaire de l'information hyperfréquence sur porteuse optique avec des modulateurs d'intensité intégrés classiques (type mach-zehnder) est limitée en amplitude. Le signal optique résultant comporte donc une faible partie modulée contenant l'information hyperfréquence et une forte composante continue susceptible de saturer certains composants de la liaison opto-électronique. Dans ce travail nous avons étudié deux processus non-linéaires dans les fibres optiques permettant d'atténuer de faÇon sélective et dynamique uniquement la porteuse optique du signal et non l'information hyperfréquence qu'elle transporte. Cela revient à augmenter le contraste du signal, c'est-à-dire sa profondeur de modulation. Le premier effet étudié est la diffusion brillouin stimulée dans les fibres optiques (y compris dans les fibres optiques à cristaux photoniques). Le second effet étudié est le mélange à deux ondes par saturation du gain dans une fibre optique amplificatrice. La faisabilité de l'augmentation de profondeur de modulation du signal hyperfréquene sur porteuse optique par ces deux techniques respectivement a été démontrée. Une augmentation de la profondeur de modulation du signal d'un facteur 10 000 a été démontrée, sans dégradation du signal hyperfrequence
Optical fibres tend to replace coaxial cables in many systems of transport and processing of microwave signals. In particular, future generations of radar systems will be equipped with opto-electronic links thus using with profit the advantages of optical fibres (weak weight, size, cost and large bandwidth). In these future radar systems, the linear transposition of microwave information on optical carrier with traditional integrated intensity modulators (such as mach-zehnder) is amplitude-limited. The resulting signal is thus composed of a weak modulated part containing the microwave information and of a strong continuous component which can saturate some of the opto-electronic link components. In this work we studied two non-linear processes in optical fibres allowing selective and dynamic attenuation of the optical carrier only, without any attenuation of the microwave signal. This means an increase of the signal contrast, that is to say an increase of its modulation depth. The first studied effect is stimulated brillouin scattering in optical fibres (including in photonic crystal fibres). The second studied effect is two wave mixing by gain saturation in an amplifying optical fibre. The feasibility of modulation depth increase of the microwave signal by these two techniques respectively has been proven. An increase of the modulation depth of the signal by a factor 10 000 has been demonstrated

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Bigo, Sébastien. "Traitement de signal tout-optique pour la transmission a tres haut debit de solitons par fibre optique." Besançon, 1996. http://www.theses.fr/1996BESA2059.

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Abstract:

Les systemes de telecommunication longue distance a 40-100gbit/s feront vraisemblablement appel a la propagation par solitons. L'application a ces systemes des techniques ultra-rapides de traitement de signal tout-optiques permet de depasser les limites de l'electronique. En particulier, le miroir non-lineaire en boucle (nolm) est un dispositif tout-optique employe ici a plusieurs fonctions essentielles. A l'interface des reseaux existants avec les systemes solitons, il est utilise pour convertir les donnees du format traditionnel non-retour-a-zero au format soliton, et reciproquement. Mais le coeur de cette these est la regeneration synchrone de solitons, pour laquelle des approches tout-optiques sont egalement examinees. Cette technique necessite deux composants essentiels : un circuit de recuperation d'horloge et un modulateur, tous deux a la frequence d'information. Une etude theorique et experimentale de trois types de lasers a fibre en anneau a 20gbit/s pour l'extraction d'horloge est presentee. Pour la modulation tout-optique, deux possibilites existent selon que l'intensite ou la phase des solitons est affectee. La simulation d'une liaison transoceanique typique a 20gbit/s montre la superiorite de la premiere solution a cause de son effet regulateur sur le bruit. Le modulateur d'intensite tout-optique que nous proposons est le nolm. Ses proprietes regeneratrices sont analysees et caracterisees experimentalement, dans la configuration traditionnelle a un seul controle optique, ainsi que dans une configuration amelioree a deux controles. Integre dans un systeme de transmission, le nolm conduit a des qualites de transmission meilleures que celles de modulateurs d'intensite pure, a cause de sa reponse en phase residuelle. Un autre modulateur tout-optique, mais de phase pure cette fois, est la fibre kerr. Nous demontrons son potentiel regenerateur pour la premiere fois a 20gbit/s lors d'une transmission soliton sans erreur sur 7000km dans une boucle a recirculation.

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Ren, Zhanbing. "Capteur de courant par effet magnétooptique dans une fibre optique monomode /." [S.l.] : [s.n.], 1990. http://library.epfl.ch/theses/?nr=828.

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Fortin, Guillaume. "Circuits en AsGa pour la transmission de données sur fibre optique." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp01/MQ33131.pdf.

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Buchoud, Edouard. "Détection, localisation et quantification de déplacements par capteurs à fibre optique." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENU021/document.

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Abstract:

Pour l’auscultation d’ouvrages, les capteurs à fibre optique sont généralement utilisés puisqu’ils présentent l’avantage de fournir des mesures réparties. Plus particulièrement, le capteur basé sur la technologie Brillouin permet d’acquérir un profil de fréquence Brillouin, sensible à la température et la déformation dans une fibre optique sur une dizaine de kilomètres avec un pas de l’ordre de la dizaine de centimètres. La première problématique est d’obtenir un profil centimétrique sur la même longueur d’auscultation. Nous y répondons en s’appuyant sur des méthodes de séparation de sources, de déconvolution et de résolution de problèmes inverses. Ensuite, nous souhaitons estimer la déformation athermique dans l’ouvrage. Pour cela, plusieurs algorithmes de filtrage adaptatif sont comparés. Finalement, un procédé pour quantifier le déplacement de l’ouvrage à partir des mesures de déformation est proposé. Toutes ces méthodes sont testés sur des données simulées et réelles acquises dans des conditions contrôlées
For structural health monitoring, optical fiber sensors are mostly used thanks their capacity to provide distributed measurements. Based on the principle of Brillouin scattering, optical fiber sensors measure Brillouin frequency profile, sensitive to strain and temperature into the optical fiber, with a meter spatial resolution over several kilometers. The first problem is to obtain a centimeter spatial resolution with the same sensing length. To solve it, source separation, deconvolution and resolution of inverse problem methodologies are used. Then, the athermal strain into the structure is searched. Several algorithms based on adaptative filter are tested to correct the thermal effect on strain measurements. Finally, several methods are developed to quantify structure displacements from the athermal strain measurements. They have been tested on simulated and controlled-conditions data

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Hocine, Malik Kugel Godefroy. "Croissance d'un micro-composant en bout de fibre optique par photopolymérisation." Metz : Université Metz, 2008. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2004/Hocine.Malik.SMZ0411.pdf.

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Dissertations / Theses on the topic 'Gyroscope à Fibre Optique'

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