L’atténuation d’une fibre optique

Table des matières

Introduction générale
Partie 1 Généralités sur les fibres optiques et les effets non-linéaires
1 Les fibres optiques
1.1 La structure d’une fibre optique
1.1.1 Les fibres optiques conventionnelles
1.1.2 Les fibres optiques micro-structurées air-silice
1.2 Les effets linéaires
1.2.1 L’atténuation d’une fibre optique
1.2.2 La dispersion chromatique
1.3 Les effets non-linéaires
1.3.1 L’effet Kerr optique
1.3.2 Le mélange à quatre ondes et l’instabilité modulationnelle
1.3.2.1 Le formalisme du mélange à quatre ondes: les équations couplées
1.3.2.2 Expression du gain paramétrique et de la condition d’accord de phase
1.3.2.3 Le processus d’instabilité modulationnelle
1.4 La diffusion Raman
1.5 Conclusion
2 Les outils de simulation numérique d’effets non-linéaires dans les fibres optiques 
2.1 La résolution de l’équation de Schrödinger non-linéaire généralisée
2.2 La méthode de segmentation pour le calcul de gain paramétrique
2.3 Le modèle à trois ondes tronqué
Partie 2 Étude du processus d’instabilité modulationnelle dans les fibres à dispersion périodique
1 Contexte et état de l’art 
1.1 Impact de la périodicité sur le processus d’instabilité modulationnelle
1.2 Approche par une méthode perturbative: l’analyse de stabilité linéaire
2 Comparaison entre les différents outils de simulation numérique utilisés 
3 Etude expérimentale du processus d’instabilité modulationnelle dans une fibre à dispersion oscillante
3.1 Impact de la forme du profil de dispersion sur le spectre d’instabilité modulationnelle
3.2 Démonstration expérimentale
3.2.1 Principe de fabrication et validation
3.2.2 Résultat expérimental
3.2.3 Les limitations – validité de la condition de quasi-accord de phase
3.2.4 Mesure expérimentale du gain paramétrique
3.2.5 Évolution longitudinale des lobes d’instabilité modulationnelle
3.3 Impact de la dispersion d’ordre quatre sur le spectre d’instabilité modulationnelle
3.3.1 Diagramme de quasi-accord de phase
3.3.2 Etude expérimentale – validation
3.3.2.1 Présentation du dispositif expérimental
3.3.2.2 Dynamique du spectre d’instabilité modulationnelle
4 Etude analytique de la dynamique du spectre d’instabilité modulationnelle dans les fibres à dispersion oscillante
4.1 Application du modèle à trois ondes tronqué aux fibres à dispersion oscillante
4.1.1 Approximations et expression analytique du gain paramétrique
4.1.2 Interprétations de la dynamique longitudinale du spectre d’instabilité modulationnelle
4.2 Evolution du spectre d’instabilité modulationnelle en fonction de la valeur de la dispersion moyenne
4.2.1 Validation numérique
4.2.2 Validation expérimentale
4.3 Contrôle du spectre d’instabilité modulationnelle
4.3.1 Minimisation du gain
4.3.2 Maximisation du gain
5 Conclusion de la partie
Conclusion générale
Annexe 1 Etude de la brisure de symétrie du processus d’instabilité modulationnelle
1 Introduction
2 Résultats numériques
3 Résultats expérimentaux
4 Interprétations
5 Conclusion
Annexe 2 Méthode rapide de mesure de la longueur d’onde de dispersion nulle d’une fibre optique
1 Introduction
2 Démarche et présentation du modèle
3 Mise en œuvre expérimentale
4 Conclusion
Bibliographie générale
Formulaire
Bibliographie de l’auteur