Fabrication et caractérisation d'hybrides optiques tout-fibre 120° et 90° achromatiques

Ce mémoire traite de la fabrication et de la caractérisation d'hybrides optiques tout-fibre. Les hybrides optiques tout-fibre ont la forme de coupleurs à trois (3 × 3) ou quatre fibres (4×4). Un hybride est un composant ayant deux fonctions, il sert de diviseur de puissance et d'interféromètre. Sa fonction d'interféromètre permet de trouver l'amplitude et la phase d'un signal optique par rapport à une référence. Un peu comme pour la radio, un oscillateur local joue le rôle de référence et interfère avec le signal dans l'hybride. L'amplitude complexe du signal est reconstruite avec les puissances sortantes de l'hybride. Cette technique est connue sous le nom de <détection cohérente>. Puisque ceci est le deuxième mémoire publié sur le sujet, l'objectif principal est d'améliorer le procédé de fabrication des coupleurs afin de le rendre plus répétable et reproductible. Puisque le procédé est semblable pour les deux types d'hybrides, c'est le coupleur 3 × 3 qui sert de plateforme de développement. L'objectif secondaire est de valider les concepts théoriques d'un hybride large bande sous forme de coupleur 4 × 4 doublement asymétrique. Les deux coupleurs en question sont étudiés théoriquement et les paramètres expérimentaux nécessaires à leur fabrication sont établis. La méthode de fabrication utilisée est celle de fusion-étirage, utilisée depuis plusieurs années pour la fabrication de coupleurs à deux fibres et de fibres effilées. Elle consiste à maintenir de façon tangente les fibres optiques et de les fusionner en une structure monolithique avec une flamme au propane. La structure est ensuite étirée à chaud avec des moteurs linéaires. Le procédé est arrêté lorsque le composant atteint la réponse optique désirée et il est ensuite emballé dans un tube protecteur. L'étape cruciale du procédé est le maintien des fibres dans la géométrie voulue et les nouveaux moyens employés pour accomplir ceci sont détaillés. Les méthodes de caractérisation en transmission et en phase sont détaillées et les résultats obtenus sont présentés. Le images des structures fusionnées sont présentées et discutées. Suite à cela, la caractérisation en transmission et en phase du coupleur 3 × 3 fabriqué est présentée. La dérive de la phase en longueur d'onde est aussi analysée sur toute la bande C (1530-1565 nm). Le composant fabriqué fonctionne de façon satisfaisante avec des pertes maximales de 0,8 dB et montre une dérive de la phase inférieure à 5 sur une plage de 40 nm. La capacité du coupleur à reconstruire la phase d'un signal modulé est démontrée par la génération d'un diagramme de constellation QPSK sur un oscilloscope. Pour la validation des concepts théoriques des hybrides large bande, une nouvelle recette de fusion-étirage est mise au point et validée expérimentalement.