Composants en fibre optique à double gaine pour l'endoscopie à fibre unique

Ce mémoire porte sur les coupleurs en fibres à double gaine. Les fibres à double gaine sont une technologie prometteuse pour l'endoscopie à fibre unique. Leur gaine double permet plusieurs modes d'illumination de l'échantillon et de collection de la lumière rétrodiffusée par l'échantillon. La fabrication d'un coupleur achromatique passif en fibre à double gaine y est expliquée. Ce coupleur est obtenu par fusion et étirage de deux fibres à double gaine. Le coeur de la fibre est unimodal pour l'utilisation dans l'infrarouge proche (son diamètre est de 9 microns et son ouverture numérique de 0,12). La gaine interne est multimodale (son diamètre est de 105 microns et son ouverture numérique de 0,20). La lumière guidée par le coeur est transmise à 95 % dans une des branches du coupleur alors que le signal guidé par la gaine interne est statistiquement séparé dans les deux branches (40 % est transféré vers la seconde fibre du coupleur). En premier lieu, ce coupleur permet d'obtenir simultanément des images à partir des signaux unimodal et multimodal de 384 x 384 pixels en temps réel (26 images par secondes) en utilisant un laser à balayage en longueur d'onde à 1310 ± 40 nm. En comparaison avec un montage traditionnel utilisant une lame séparatrice, ce coupleur augmente le signal unimodal confocal détecté par un facteur 4 et le signal multimodal grand-champ par un facteur 2. Aussi, ce coupleur est plus robuste car moins sensible aux désalignements dus aux vibrations et aux transports que le montage utilisant une lame séparatrice en propagation libre. Le signal multimodal a un contraste de tavelure (speckle) réduit par un facteur 5. De plus, en utilisant un interféromètre de Mach-Zehnder dans le circuit unimodal, une reconstruction du profil tridimensionnel de l'échantillon est possible. En superposant le signal de réflectance multimodal avec le profil tridimensionnel de l'échantillon une reconstruction stéréoscopique est obtenue. Finalement, ce coupleur a été adapté à l'endomicroscopie confocale en effilant la fibre à l'entrée du bras d'imagerie dans le but de réduire l'aire de collection multimodale. Cette fibre effilée à double gaine intrinséquement achromatique est compatible avec le coupleur en fibre à double gaine et permet plusieurs modes d'illumination et de détection selon le Ratio Inverse d'Effilage (RIE). En choisissant le bon RIE, la réponse impulsionnelle d'un microscope confocal à encodage spectral peut être optimisée selon que l'on privilègie la résolution axiale, le rapport signal sur bruit ou la réduction du contraste de tavelure. En comparaison avec le signal unimodal, le signal multimodal a montré une réduction du contraste de tavelure par un facteur 3, une augmentation du signal par un facteur 5,5 tandis que le sectionnement optique a été augmenté que d'un facteur 1,7.