Révision du processus de fabrication de coupleurs fusionnés à quelques fibres

Ce mémoire se concentre sur la théorie et les méthodes de fabrication relatives à la fabrication de coupleurs directionnels à plus de 2 fibres. Plus spécifiquement, on s'intéresse à faire la révision du design de coupleurs doublement asymétriques dans le but de fabriquer des hybrides optiques complètement fibrés. Ce coupleur est défini par sa symétrie transverse et sa symétrie longitudinale. Sa coupe transverse, qu'on appelle structure ABAB, possède deux symétries miroir, mais ne possède pas la symétrie de rotation par 90°. Sa coupe longitudinale est définie par le fait qu'elle ne possède pas de symétrie de réflexion, contrairement aux coupleurs fibrés habituels. Sa structure qu'on qualifie de doublement asymétrique lui confère des propriétés particulières qui en simplifient la fabrication. Le coupleur doublement asymétrique est un équipartiteur de puissance inconditionnel et une seule condition doit être remplie lors de la fabrication afin de garantir qu'il ait le comportement d'un hybride optique. L'hybride optique doublement asymétrique possède une description mathématique simple et élégante. Elle nous permet de définir une métrique expérimentale, que nous appelons l'intégrant de l'hybride, permettant de déterminer sans ambiguïté le moment où la fabrication du composant doit être arrêtée. Elle nous permet aussi d'écrire sa dépendance en longueur d'onde de manière simple et compacte. La difficulté principale associée à la fabrication d'un coupleur à 3 ou 4 fibres est d'arriver à fabriquer la préforme fusionnée qui précède l'étape d'étirage. Des essais de fabrication de structures à 3 fibres ont montré qu'une technique utilisant des blocs de fusion spécialisés permet d'obtenir un rendement en fabrication des préformes se situant entre 13 et 18%. Pour augmenter ce rendement en fabrication, il sera nécessaire de fabriquer des coupleurs plus courts, qui permettront à leur tour de fabriquer des préformes fusionnées plus courtes. Dans cette optique, nous avons démontré que des dispositifs faisant intervenir des fibres à double gaine correctement paramétrées nous permettaient de réduire radicalement la taille de nos coupleurs fibrés. Des essais d'effilages de fibre simple ont montré expérimentalement qu'il était possible de réduire la taille d'un effilage adiabatique monomode d'un facteur 4, et ce, en gardant les pertes d'effilages en dessous de 0,06 dB sur l'ensemble de la plage λ∈ (630, 830) nm. Des calculs numériques ont montré qu'il serait possible d'obtenir un dispositif 20 fois plus court que son équivalent standard. Des calculs numériques ont aussi montré que des effilages simples de fibre à double gaine pourraient être utilisés pour effectuer des transitions très courtes à quelques modes. Ceci pourrait être utilisé pour fabriquer un nouveau type de composant qu'on appelle Dé/multiplexeur de modes spatiaux.