46 Sc Gamma-Ray Assembly for Studying Erbium and Erbium-Ytterbium Doped Optical Fibers for Space Applications

Avec l'effervescence de l'internet par satellite, la recherche pour le meilleur rendement des systèmes de télécommunication est essentielle pour offrir le débit le plus élevé. Dans ces systèmes, les fibres dopées aux terres rares (REDF), utilisées pour amplifier le signal, sont les principaux composants limitant le système. Leur efficacité est grandement affectée par leur exposition aux rayonnements présent dans l’espace. Ainsi, avant d'envoyer ces appareils en missions spatiales, un test d’irradiation accéléré est effectué sur les REDFs pour vérifier leurs performances face aux radiations. Ces tests utilisent un débit de dose au moins dix fois plus rapide que celui dans l'espace à des fins économiques et de gain de temps. Ceux-ci sont actuellement la norme en recherche et développement. Cependant, il existe une controverse sur l'effet du débit de dose d'irradiation sur les REDFs. Certaines études prétendent qu'un débit de dose plus faible induit une perte de performance plus importante, alors que d'autres prétendent le contraire. Ce projet vise à clarifier le comportement des REDFs dans l'espace et à démystifier si leurs pertes sont plus importantes dans l'espace que dans les tests d’irradiation accélérés. Ce mémoire porte sur le développement et l'utilisation d'un nouveau test d’irradiation accéléré pour les REDFs atteignant un débit de dose analogue à celui dans l'espace. Basé sur le 46Sc au lieu du 60Co habituellement utilisé, cet irradiateur gamma à faible débit de dose a permis l'étude de performance de sept amplificateurs à fibre dopée aux terres rares (REDFAs). Dans ce test, seules les fibres étaient exposées aux rayonnements gamma, leur induisant une atténuation induite par rayonnement (RIA), alors que les parties électroniques et optoélectroniques des amplificateurs étaient en dehors de la zone d'irradiation. La structure mécanique de l'irradiateur a été conçue et construite de forme cylindrique de 208 mm de hauteur par 102 mm de diamètre extérieur. Ces spécifications ont été choisies afin que l'irradiateur puisse s'insérer dans un blindage cylindrique en plomb, abritant l'installation avec les sources radioactives. Ces sources étaient constituées de quatre flacons remplis de 46Sc positionnés sur l'axe de révolution du cylindre. Ceci a permis un débit de dose de rayons gamma homogène à la surface du cylindre, là où les fibres optiques étaient enroulées. L'activité relative et la position de chaque capsule de 46Sc dans le montage ont été modélisées et optimisées afin d’obtenir une distribution des rayonnements gamma homogène de la surface du cylindre de l'irradiateur sur sa longueur.