Capteurs à fibres optiques

Couplage entre deux fibres

Dans cette dernière section consacrée à la modulation d'intensité nous allons traiter des capteurs à couplage entre deux fibres ou plus généralement entre deux guides d'onde. En effet ce type de capteur englobe les configurations dans lesquelles la lumière est extraite d'un guide d'onde, interagit avec le mesurande et est couplée dans un autre ou le même guide d'onde. Ce type de capteur se décline sous de nombreuses architectures pouvant utiliser des fibres mono- et/ou multi-mode. Le couplage entre les deux fibres peut etre en transmission ou réflexion comme on peut le voir sur la Figure 6.

Le point majeur pour l'obtention d'un bon capteur à couplage est la parfaite connaissance du couplage entre les deux fibres utilisées. De nombreux articles traitent de ce sujet dans la littérature nous citerons notamment [ ], [ ], ces travaux étaient motivés pour déterminer les pertes au niveau des connecteurs. L'approximation gaussienne très utilisée pour décrire le mode fondamental permet de simplifier les calculs et donnent de très bons résultats lors de l'utilisation de fibre mono-mode.


   
    Figure 6 : Exemple de couplage entre deux fibres en transmission (haut) et en réflexion (bas)
Figure 6 : Exemple de couplage entre deux fibres en transmission (haut) et en réflexion (bas) [zoom...]

Pour les fibres multi-modes, il faut utiliser des méthodes plus complexes et élaborées pour obtenir de bonnes prédictions. Certains modèles comme le tracé de rayon ou l'illumination uniforme qui consiste à supposer que la fibre émettrice éclaire de façon uniforme la fibre réceptrice, sont très utilisés pour leur simplicité malgré leur défaillance lors d'un désalignement important entre les deux fibres.

Ces capteurs à couplage entre deux fibres permettent de mesurer divers choses :

  • Déplacement

  • Pression

  • Vibration

  • Positionnement

  • ...

Pour mettre en oeuvre ce type de capteur, il suffit donc d'imaginer un montage mécanique pouvant se déplacer sous l'effet du mesurande voulu.

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