Fabrication et caractérisation de coupleurs optiques en verre fluoré pour l'infrarouge moyen

La conception de composants fusionnés à base de fibres optiques est nécessaire à une panoplie de technologies optiques différentes, où la plupart de ces composants sont fabriqués à partir de fibres en verre de silice. Or, la fenêtre de transmission optique de la silice ne permet la transmission que dans la partie visible et de l’infrarouge proche du spectre électromagnétique. Pour y remédier, d’autres types de fibres ont été développés, notamment les fibres en verre fluoré. Toutefois, leurs propriétés mécaniques et chimiques rendent la fabrication de composants fusionnés plus complexe à bien des égards que la fabrication des composants en silice, dont les méthodes sont déjà bien établies. La difficulté principale des coupleurs en verre fluoré est l’apparition de cristallisation lorsque ces fibres sont soumises à de haute température et de forte tension. Ce phénomène dégrade significativement les performances optiques et mécaniques des composants fabriqués. Dans cette optique, nous avons développé une nouvelle approche sur la conception de coupleurs fusionnés à base de fibres fluorées. Cette approche se base sur un système d’azote chauffé comme source de chaleur, et propose également un procédé de fusion rapide pré-étirement, minimisant ainsi le temps d’exposition à la chaleur et en tension lors de la fusion. L’hypothèse initiale est que l’utilisation d’azote en tant que source de chaleur ainsi qu’une approche rapide lors de la fusion pourrait permettre la fabrication de composants fusionnés en fibre de verre fluoré sans présence de cristallisation. Grâce à cette approche, nous avons démontré une absence de cristallisation apparente sur des fibres effilées de fluorure d’indium en comparant une même recette avec air ambiant et azote. De plus, il a été possible de fabriquer des coupleurs multimodes en fluorure d’indium sans cristallisation apparente à faibles pertes d’excès à plusieurs reprises, validant ainsi l’hypothèse de départ à ce qui a trait aux fibres de fluorure d’indium. Pour les fibres de ZBLAN, bien que des coupleurs fusionnés ont pu être fabriqués, la cristallisation reste persistante. Ces résultats sont tout de même prometteurs et constituent un grand pas vers des coupleurs fusionnés multimodes 50/50 répétables à très faibles pertes.