Dissertations / Theses: 'Câble à fibres optiques'

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Henault, Jean-Marie. "Approche méthodologique pour l’évaluation des performances et de la durabilité des systèmes de mesure répartie de déformation : application à un câble à fibre optique noyé dans le béton." Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1113/document.

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Abstract:

La surveillance des structures de génie civil, afin d'en estimer l'état de santé, est un enjeu majeur pour les maîtres d'ouvrages. Les systèmes de mesures réparties par fibre optique, composés d'un interrogateur connecté à une fibre optique intégrée dans un câble, permettent de mesurer le profil de déformation avec un pas de mesure centimétrique et une portée kilométrique. Ils sont donc adaptés aux structures présentant de grands linéaires ou de grandes surfaces. Mais, avant tout déploiement industriel, il est nécessaire d'en évaluer leurs performances. Du fait de la déformation par cisaillement du revêtement du câble, le profil de déformation mesuré le long de la fibre optique n'est pas strictement identique à celui du matériau environnant. Une méthode, basée sur la mise en œuvre d'essais et de simulations numériques, a été développée afin de caractériser les mécanismes de transfert d'effort du milieu hôte à la fibre optique à travers le revêtement du câble. Cette méthode a été appliquée pour déterminer la réponse mécanique d'un câble particulier noyé dans le béton. Les performances métrologiques d'un système de mesure donné ont été évaluées sur la base d'une analyse d'essais « du laboratoire au terrain ». Cette étude a permis de quantifier les différentes composantes d'incertitude et d'estimer les performances du système de mesure complet. Enfin, le câble, noyé dans le béton, ne peut être remplacé. La connaissance de l'impact du vieillissement sur la réponse mécanique du câble est donc primordiale. Une étude spécifique est menée dont le but est d'estimer la durabilité du câble face aux sollicitations chimique, thermique et mécanique correspondant à une application donnée
Structural Health Monitoring is a key factor in life-cycle management of civil structures. Truly distributed fiber optic sensors, composed by an optoelectronic device paired with an optical fiber in a cable, provide strain profiles over several kilometers with a centimeter resolution. They are thus able to provide relevant information on large structures. However, a preliminary performance assessment is required prior to any industrial application. Due to shear deformation of the cable's protective coating, strain measurements provided by the measuring system may differ from actual strains in the embedding medium. A methodology, based on mechanical tests and modelling, was thus developed to determine the relationship between measured/actual strains. It was applied to determine the mechanical response of a specific cable embedded in concrete. Performance assessment method was applied to a specific measuring system. Tests were carried out under laboratory conditions on the fiber optic cable, out of the concrete medium in a first stage, and then embedded in concrete structures. It enabled to evaluate its components and standard uncertainties. The cable could not be replaced after being embedded in concrete. It is necessary to evaluate the ageing effects on its mechanical properties to use it for a long term period. A specific study was carried out to determine the cable durability under chemical, thermal and mechanical solicitations

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Becerril, Carlos Ernesto. "Développement de la mesure acoustique distribuée (DAS) à basse fréquence pour la détection des tsunamis." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2024. http://www.theses.fr/2024COAZ5078.

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Abstract:

À ce jour, aucun système efficace d'alerte rapide aux tsunamis (TEWS pour ses initiales en anglais) n'a encore été mis en place à l'échelle mondiale. Cette situation reflète un défi proverbial dans le domaine des géosciences : Instrumenter les fonds marins du monde entier et mener des observations à long terme avec une couverture spatiale et temporelle suffisante. Un paradigme sous la forme d'une nouvelle technologie photonique a été proposé pour une surveillance véritablement multi-échelle, tout en maintenant des coûts relativement bas. La détection acoustique distribuée (DAS) utilise les fibres optiques elles-mêmes pour mesurer la distribution spatiale des propriétés environnementales en chaque point de la fibre optique. En exploitant les plus d'un million de kilomètres de fibres optiques posées sur les continents et les océans, la communauté scientifique disposerait d'un réseau mondial permanent de surveillance composé de capteurs à composante unique, très sensibles et densément espacés, capables de fournir des données en temps réel et en continu. Bien qu'il ait été démontré que le DAS est capable d'enregistrer des phénomènes océanographiques de longue période tels que les marées et les ondes de gravité, et que des observations empiriques de sensibilité aux variations de pression du fond marin aient été rapportées, le mécanisme de détection de la pression dans le DAS reste à décrire quantitativement. Dans ce contexte, cette thèse vise à fournir une preuve de concept d'une architecture DAS spécifique (détection sensible à la phase utilisant des impulsions laser chirpées) adaptée aux applications TEWS. Pour atteindre cet objectif, ce travail a évalué la sensibilité requise et examine les performances de l'instrument DAS pour s'assurer de la détection des vagues de tsunami. Un modèle dérivé des déformations (strain) du fond marin potentiellement induites par les vagues de tsunami est présenté et montre que la compliance du sol marin et l'effet de Poisson sur le câble sont les principaux mécanismes par lesquels le DAS est censé enregistrer le passage des vagues de tsunami. L'analyse du modèle dérivé est étayée par des simulations physiques tridimensionnelles entièrement couplées de la rupture sismique, des ondes sismo-acoustiques et de la propagation des ondes de tsunami. En outre, comme pour la plupart des instruments, la sensibilité aux basses fréquences est principalement entravée par le bruit de 1/f de l'instrument. Ce travail identifie plusieurs améliorations dans le matériel opto-électronique afin de réduire le bruit de l'instrument et d'augmenter la sensibilité aux signaux à basse fréquence pertinents pour les signaux de tsunami, en particulier dans le régime de 1 à 10 mHz. L'analyse théorique et les simulations numériques présentées dans ce travail montrent qu'il est réellement possible de détecter les vagues de tsunami à l'aide de câbles à fibres optiques
To date, an effective Tsunami Early-Warning System (TEWS) at a global scale is not yet in place. This reflects a proverbial challenge in geosciences: To instrument the world's ocean floors and conduct long-term observations with sufficient spatial and temporal coverage. A paradigm in the form of a novel photonic technology has been proposed for truly multi-scale monitoring, whilst keeping costs relatively low. Distributed Acoustic Sensing (DAS) uses optical fibers themselves to measure the spatial distribution of environmental properties along every point of the optic fiber. By leveraging the more than one million kilometers of optical fiber laid across the continents and oceans, the scientific community stands to gain permanent, global monitoring network of densely-spaced, highly sensitive single-component sensors, capable of providing continuous real-time data. Although it's been shown that DAS is capable of recording long-period oceanographic phenomena such as tides and gravity waves waves, and empirical observations of sensitivity to seafloor pressure variations; the pressure detection mechanism in DAS remains to be quantitatively described.Within this context, this thesis aims to provide a proof-of-concept of a specific DAS architecture (phase-sensitive detection employing chirped laser pulses) suitable for TEWS applications. Towards this objective, this work assessed the sensitivity required, and considers DAS instrument performance to ascertain detection of tsunami waves. A derived model of the expected seafloor strains potentially induced by tsunami waves is presented and finds seafloor compliance and the Poisson effect on the cable as the primary mechanisms through which DAS is anticipated to record the passage of tsunami waves. The analysis of the derived model is supported by fully coupled 3-D physics-based simulations of earthquake rupture, seismo-acoustic waves and tsunami wave propagation. Furthermore, as most instrumentation, the sensitivity at low frequencies is primarily hindered by 1/f instrument noise. This work identifies several enhancements in the opto-electronic hardware towards reducing instrument noise, and increase of sensitivity to low-frequency signals relevant to tsunami signals, specifically in the 1-10 mHz regime. The theoretical analysis and numerical simulations presented in this work point to the real possibility of detecting tsunami waves using fiber optic cables

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Girard-Jollet, Joana. "Subsea optical links characterization assisted by machine learning." Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2024. http://www.theses.fr/2024IPPAT048.

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Abstract:

Face à la demande croissante en bande passante Internet, disposer de systèmes de communication optique robustes est plus crucial que jamais.Au-delà des avancées dans les technologies et composants individuels, la performance du système de communication dépend également de la façon dont ces composants sont utilisés et combinés pour que la configuration globale soit optimisée. Souvent, la performance du réseau est limitée par les prédictions qu’on peut en faire avant que le réseau soit déployé.Cela rend la précision de notre prédiction de performance essentielle pour l’optimisation du réseau. L’objectif de cette thèse est de caractériser et de contrôler les principales sources de distorsion du signal optique dans les liaisons sous-marines, principalement pour prédire la performance future du réseau avec des marges minimales. Nous avons concentré notre étude sur deux distorsions physiques : les effets non linéaires de Kerr et les pertes dépendantes de la polarisation. Cette thèse aborde les défis liés a l’estimation de la performance et au contrôle du réseau afin de proposer de nouveaux outils de surveillance et des lignes directrices pour optimiser les systèmes de transmission
With the growing demand for internet bandwidth, having robust optical communication systems is more crucial than ever. Beyond the advances in individual technologies and components, the performance of the communication system also depends on how intelligently these components are used and combined so that the overall configuration is optimized. Often, network performance is limited by predeployment predictions, making accurate estimation essential for optimization. The objective of this thesis is to characterize and monitor key sources of distortion in subsea links, primarily to predict the network’s future performance with minimal margins. We focused on two physical impairments: nonlinear Kerr effects and polarizationdependent loss. The thesis addresses the challenges of performance estimation and network monitoring to introduce novel monitoring tools and provide guidelines for optimizing transmission systems

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Meyniel, Benoît. "Mise en place d'algorithmes de circuit d'aide à la conception des liaisons filaires : intégration des câbles filtrants et des éléments non-linéaires." Lille 1, 1998. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1998/50376-1998-187.pdf.

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Abstract:

La compatibilite electromagnetique (cem) est devenue ces dernieres annees une preoccupation majeure de l'ingenieur des les phases de conception d'un produit. La notion d'optimisation dans un environnement de plus en plus severe doit permettre d'amener un materiel aux performances souhaitees tout en maintenant un cout de revient le plus bas possible. Dans ce cadre, les interconnexions ont un role predominant car, en plus de leur fonction premiere consistant a conserver l'integrite des signaux vehicules, elles jouent un role predominant dans les phenomenes de couplage e. M. . L'objet de ce travail est la mise en place d'algorithmes de circuits d'aide a la conception des liaisons filaires et une contribution a la modelisation numerique et a la caracterisation des elements de protection. Une analyse du contexte industriel de la cem nous permet de dresser un etat de l'art des pratiques industrielles et des normes en vigueur. Nous decrivons les phenomenes physiques et les caracteristiques propres a chacun des elements constitutifs d'une liaison. Un accent particulier est mis sur le cable filtrant qui constitue une alternative interessante a la protection des liaisons filaires. La derniere partie du travail est consacree a la simulation des liaisons filaires au moyen d'un logiciel de circuit. Par une approche originale, nous proposons un modele de cables blindes a pertes qui pourra etre utilise dans la simulation des essais c. E. M. A caractere normatif et mettant en uvre des liaisons d'interconnexion.

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Piccolo, Arianna. "Tunnel structural health monitoring in radioactive environment based on special distributed optical fibre strain sensing cables." Thesis, Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020NANT4063.

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Abstract:

Dans le cadre du projet Cigéo, stockage géologique des déchets radioactifs à vie longue, la surveillance des infrastructures contribuera à confirmer la récupérabilité des déchets, prévue sur des durées pluridécennales. Les structures sont apparentés à des tunnels horizontaux, sous 500 m de couverture. Leur convergence (réduction progressive de leur section) doit être mesurée par des systèmes peu intrusifs, sensibles, compatibles avec un environnement sévère. Une méthode inverse, utilisant un modèle par éléments finis, a été développée pour déterminer la convergence à partir de mesures réparties de déformations acquises par rétrodiffusion Rayleigh et Brillouin dans des câbles à fibre optique. Elle a été validée sur un démonstrateur d’alvéole, au laboratoire en surface et en souterrain. Sur une échelle de 10 mm représentative de l’application, la convergence est déterminée à 1 mm près par les fibres optiques, proche des capteurs de référence. La sensibilité à la mise en œuvre, au chargement, au bruit de mesure, a été étudiée. La tenue des fibres optiques à l’impact couplé des radiations et de la température a été étudiée pour des fibres optique en revêtement primaire: une dose totale de 1 MGy dégrade moins la mesure de déformation à 100 °C qu’à température ambiante. La fibre optique la plus résistance a été placée dans un câble de mesure de déformations, soumis à des radiations gamma et des sollicitations thermiques. Les coefficients de sensibilité thermique et mécanique des rétrodiffusions Brillouin et Rayleigh restent stables après 500 kGy, ainsi que ses caractéristiques mécaniques du câble. L’étude a aussi permis de quantifier les processus de plasticité, jusqu’à 10000 με
In the framework of Cigéo, the future underground repository for long-lived radioactive waste, the monitoring of the structures must be guaranteed for almost a century to ensure its reversibilit. The horizontal repository cells will be loaded by 500 m of rock which will reduce their section over time. This reduction, called convergence, must be monitored by sensors with resistance to harsh environment, low intrusiveness, proper sensitivity. We propose the use of distributed optical fiber strain sensing cables, whose strain measurements are used to calculate convergence via an inverse-analysis finite-element method, using Brillouin and Rayleigh backscatterings. The method is described, assessing the influence of structural parameters and measurements noise on its sensitivity. We validate it in a laboratory test, in controlled conditions and underground, reproducing convergences up to the representative value of 10 mm on a mock-up of the high-level waste repository cell. We compare two fixation methods and loading schemes, using other sensors as reference. Results show how distributed optical fiber sensors can achieve the required 1 mm of resolution, close to standard methods. The fibers have been firstly analysed under the coupled effect of temperature and radiation up to a total γ-rays dose of 1 MGy. Temperatures around 100°C preserve the fiber functioning better than being at room temperature. A specific cable for strain sensing, with a radiation resistant fiber inside, is then developed and tested, reporting that temperature and strain sensitivities and the mechanical behaviour remain stable up to 500 kGy. We evaluate also the role of the protective layers of the tested cable and its plastic behaviour up to 10000 με

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Zhang, Huijia. "Utilization of powder method for the realization of special optical fibers." Limoges, 2012. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/c1310238-dca3-4100-a20a-da9f7575552b/blobholder:0/2012LIMO4023.pdf.

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Abstract:

Recently, multimaterial optical fiber whose core and cladding's compositions are different materials attracts more and more attention of researchers in many countries. When using very different compositions of glasses, these fibers can present higher refractive index difference leading to strong nonlinear coefficient. We can extend use of material to metals, and link electrical and optical functions giving hybrid devices. In these thesis, after a presentation of well known fabrication processes and more original ones, we propose to develop the powder-in-tube method to fabricate two original fibers : first one is a solid core ARROW bandgap fiber with Lanthano Alumino Silicate glass as high index rod to realize a low transmission and bend loss fiber. Application can be in the field of high power laser transmission. The second fiber studied includes copper metallic wires. One microsize coaxial cable with improved structure was designed, modelized and realized to demonstrate the interest of such a structure up to 100 GHz and more. These two fibers mixed the powder in tube method with the well-known stack and draw process
Les fibres optiques « multimatériaux », sont définies comme des guides optiques où le cœur et la gaine de la fibre optique sont composés de matériaux de composition ou de nature différentes. Ces fibres attirent l'attention de plus en plus de chercheurs, et ce dans de nombreux pays, car selon les différentes compositions des verres, ces fibres optiques peuvent présenter des propriétés originales. Dans cette thèse , après une présentation des procédés de fabrication bien connus et d'autres plus originaux, nous proposons de développer le procédé « poudre » pour fabriquer deux fibres multimatériaux originales. La première est une fibre à bande interdite photonique composée d'un cœur de silice et d'un cristal photonique bidimensionnel d'inclusions d'un verre de Silice Aluminium Lanthane. Ce verre permet de développer ce type de fibre avec des inclusions dont l'indice de réfraction est plus important que la plupart des fibres à bande interdite rapportées. Les propriétés de ces fibres ont été étudiées ce qui à conduit à la conception et la fabrication d'une fibre optimisée. La deuxième fibre étudiée comprend des fils métalliques de cuivre. Nous avons étendu le procédé de fabrication aux fibres verre / métal. Un câble coaxial de taille micrométrique a été modélisé, optimisé et réalisé pour démontrer l'intérêt d'une telle structure pour guider des signaux micro-ondes à 100 GHz. Les procédés développés pour la fabrication des ces deux fibres associent le procédé « poudre » et le procédé « stack-and-draw »

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Boudou, Laurent. "Influence des paramètres de mise en oeuvre sur la morphologie et la conductivité électrique d'un polyéthylène destiné à la fabrication des câbles." Toulouse 3, 2001. http://www.theses.fr/2001TOU30143.

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Schilke, Sven. "Importance du couplage des capteurs distribués à fibre optique dans le cadre des VSP." Electronic Thesis or Diss., Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM042.

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Abstract:

Les capteurs distribués à fibre optique (aussi nommés DAS) sont une nouvelle technologie d'acquisition sismique qui utilise des câbles traditionnels à fibre optique pour fournir une mesure de la déformation le long du câble. Ce système d'acquisition est largement utilisé dans les profils sismiques verticaux (PSV). Le couplage est un facteur clé qui a une grande influence sur la qualité des données. Alors que, pour les acquisitions PSV, les géophones sont attachés à la paroi du puits, le câble de fibre optique est soit cimenté derrière le tubage, soit attaché avec des pinces rigides au tubage ou simplement descendu dans le puits. Cette dernière stratégie de déploiement donne généralement le plus petit rapport signal sur bruit, mais est considérée comme la plus rentable en particulier pour les installations dans des puits existants. Cette thèse porte sur la problématique du couplage du DAS quand le câble est simplement descendu dans le puits. Nous développons des modèles numériques pour analyser les données réelles. L'interprétation de ces résultats nous permet de conclure qu'un contact immédiat du câble avec la paroi du puits avec une force de contact calculée est nécessaire pour fournir des bonnes conditions de couplage. Sur la base de ces résultats, nous proposons des solutions pour optimiser davantage les acquisitions avec le système DAS. Nous modifions numériquement la force de contact et les propriétés élastiques du câble DAS et démontrons comment ces modifications peuvent améliorer mais aussi détériorer la qualité des données. Enfin, nous proposons un algorithme de détection du couplage qui permet d'assurer l'acquisition de données réelles avec un rapport signal / bruit élevé
Distributed Acoustic Sensing (DAS) is a new technology of seismic acquisition that relies on traditional fibre-optic cables to provide inline strain measurement. This acquisition system is largely used in vertical seismic profiling (VSP) surveys. Coupling is a key factor influencing data quality. While geophones and accelerometers are clamped to the borehole wall during VSP surveys, the fibre cable is either clamped and then cemented behind the casing, or attached with rigid clamps to the tubing, or loosely lowered into the borehole. The latter deployment strategy, also called wireline deployment, usually acquires the lowest level of signal but is regarded as the most cost-effective in particular for existing well installations. This PhD thesis addresses the problematic of coupling of DAS using wireline deployment. We develop numerical models that are used to analyse real data. The interpretation of these results allows us concluding that an immediate contact of the cable with the borehole wall with a computed contact force is required to provide good coupling conditions. Based on those findings, we propose solutions to further optimise DAS acquisitions. We numerically modify the contact force and the elastic properties of the DAS cable and show how these modifications can improve but also deteriorate data quality. Finally, we propose a coupling detection algorithm that is applied to real datasets and allows ensuring the acquisition of data with a high signal-to-noise ratio

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Schilke, Sven. "Importance du couplage des capteurs distribués à fibre optique dans le cadre des VSP." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM042/document.

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Abstract:

Les capteurs distribués à fibre optique (aussi nommés DAS) sont une nouvelle technologie d'acquisition sismique qui utilise des câbles traditionnels à fibre optique pour fournir une mesure de la déformation le long du câble. Ce système d'acquisition est largement utilisé dans les profils sismiques verticaux (PSV). Le couplage est un facteur clé qui a une grande influence sur la qualité des données. Alors que, pour les acquisitions PSV, les géophones sont attachés à la paroi du puits, le câble de fibre optique est soit cimenté derrière le tubage, soit attaché avec des pinces rigides au tubage ou simplement descendu dans le puits. Cette dernière stratégie de déploiement donne généralement le plus petit rapport signal sur bruit, mais est considérée comme la plus rentable en particulier pour les installations dans des puits existants. Cette thèse porte sur la problématique du couplage du DAS quand le câble est simplement descendu dans le puits. Nous développons des modèles numériques pour analyser les données réelles. L'interprétation de ces résultats nous permet de conclure qu'un contact immédiat du câble avec la paroi du puits avec une force de contact calculée est nécessaire pour fournir des bonnes conditions de couplage. Sur la base de ces résultats, nous proposons des solutions pour optimiser davantage les acquisitions avec le système DAS. Nous modifions numériquement la force de contact et les propriétés élastiques du câble DAS et démontrons comment ces modifications peuvent améliorer mais aussi détériorer la qualité des données. Enfin, nous proposons un algorithme de détection du couplage qui permet d'assurer l'acquisition de données réelles avec un rapport signal / bruit élevé
Distributed Acoustic Sensing (DAS) is a new technology of seismic acquisition that relies on traditional fibre-optic cables to provide inline strain measurement. This acquisition system is largely used in vertical seismic profiling (VSP) surveys. Coupling is a key factor influencing data quality. While geophones and accelerometers are clamped to the borehole wall during VSP surveys, the fibre cable is either clamped and then cemented behind the casing, or attached with rigid clamps to the tubing, or loosely lowered into the borehole. The latter deployment strategy, also called wireline deployment, usually acquires the lowest level of signal but is regarded as the most cost-effective in particular for existing well installations. This PhD thesis addresses the problematic of coupling of DAS using wireline deployment. We develop numerical models that are used to analyse real data. The interpretation of these results allows us concluding that an immediate contact of the cable with the borehole wall with a computed contact force is required to provide good coupling conditions. Based on those findings, we propose solutions to further optimise DAS acquisitions. We numerically modify the contact force and the elastic properties of the DAS cable and show how these modifications can improve but also deteriorate data quality. Finally, we propose a coupling detection algorithm that is applied to real datasets and allows ensuring the acquisition of data with a high signal-to-noise ratio

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Aboutorabi, Seyed Sadreddin. "Clivage mécanique des fibres optiques microstructurées." Mémoire, École de technologie supérieure, 2006. http://espace.etsmtl.ca/520/1/ABOUTORABI_Seyed_Sadreddin.pdf.

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Abstract:

Les structures des fibres optiques microstructurées (FMS) deviennent plus en plus complexes. Elles donnent des possibilités de guidage, de détection et de contrôle des paramètres linéaires et non linéaires très intéressantes et très utiles, qui n'étaient pas jusqu'alors accessibles. Malgré leurs avantages optiques, les FMS ne se clivent pas facilement, ce qui remet grandement leurs applications et question. La méthode mécanique est plus souvent utilisée dans les cliveuses conçues pour les applications sur le terrain ou dans les laboratoires. Six échantillons de fibres optiques microstructurées à double gaine ayant une ouverture numérique élevée sont ici étudiés. Elles sont clivées mécaniquement et leurs surfaces de clive sont méticuleusement observées. Les surfaces de clive sont photographiées et précisément examinées et les zones englobant des informations sont distinguées et classifiées. Afin de mieux comprendre les théories concernant la propagation des fissures dans les matériaux fragiles, d'abord les méthodes suggérées pour mesurer des paramètres reliés au clivage dans les matériaux fragiles sont étudiées. Ces méthodes sont appliquées aux échantillons de FMS ainsi qu'à la fibre standard SMF-28 à notre disposition et les paramètres mécaniques des fibres sont mesurés. Il s'agit de la ténacité à la rupture, K₁c, et de la résistance à la rupture, σmax, et de la résistance à la rupture,σmax. Il existe deux théories qui expliquent la propagation des fissures et qui présentent un critère de propagation. Le critère de Griffith qui est basé sur le principe de conservation d'énergie et le critère d'Inglis qui est basé sur un seuil de résistance à la rupture. Il a été démontré que les deux critères, individuellement plausibles, ne sont guère cohérents sous certains aspects. Les types et les origines des fissures, ainsi que l'effet de la tension appliquée et la forme sont aussi étudiés. En élaborant un nouveau modèle contenant les deux théories, de nouvelles suppositions sont faites pour expliquer le patron des zones d'imperfection surfaciques. Chacune des zones sur la surface de clive des fibres est un sujet de discussion. Les explications qualitatives sont fournies pour les patrons de chacune des zones. Ces explications influencent la conception des microstructures. Les trois contributions majeures de l'étude présente dans le domaine des fibres optiques consistent en: 1) observer et analyser les défauts surfaciques de la surface de clive des FMS, 2)définir un critère de propagation des fissures dans un milieu microstructuré, et 3)proposer un critère de conception de FMS mécaniquement robustes. Ce critère peut être aussi utilisé à des fins d'inspections des fibres déjà conçues. Le critère impose la distance entre les capillaires et leur positionnement dans la fibre, ainsi que la forme des capillaires. À notre connaissance, une étude de cette étendue est unique.

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Gautier-Sauvigné, Sabine. "Biocapteur de bioluminescence à fibres optiques." Lyon 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LYO10117.

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Abstract:

La mise au point d'un biocapteur associant dans sa conception un faisceau de fibres optiques connecte a un tube photomultiplicateur (transducteur) et un systeme enzymatique bioluminescent immobilise (biorecepteur) est decrite. La specificite du biocapteur etant definie par la nature du systeme bioluminescent immobilise, l'utilisation du systeme couple luciferase-oxydoreductase de v. Fischeri ou de v. Harveyi permet la micro-determination du nadh sur respectivement quatre et trois decades de concentration en dessous de un micromolaire. Les performances et la fiabilite du biocapteur sont conditionnees de facon determinante par la stabilite du biorecepteur. L'etude de la stabilite de chaque systeme bacterien immobilise sur une membrane de polyamide preactivee montre que seule l'utilisation du systeme de v. Harveyi permet un fonctionnement fiable du biocapteur en raison de sa grande stabilite operationnelle. Le developpement d'un biocapteur polyvalent a ete realise en coimmobilisant la luciferase de luciole et un systeme bioluminescent bacterien. Des conditions reactionnelles compatibles avec l'activite et la stabilite de chaque systeme bioluminescent ont ete determinees. L'utilisation du biocapteur equipe avec une telle membrane multi-enzymatique permet le dosage specifique et alterne de l'atp et du nadh: la gamme dynamique et lineaire s'etend sur quatre decades de concentration en dessous de un micromolaire pour l'atp et sur trois decades dans le cas du nadh en utilisant le systeme bacterien co-immobilise de v. Fischeri ou de v. Harveyi. La premiere etape vers la mise au point d'un biocapteur a nadh autonome, apte a fonctionner sans apport externe de co-reactifs, a ete realisee. L'un des substrats de la reaction couplee de bioluminescence bacterienne (le fmn) a pu etre retenu de facon non covalente dans un support synthetique. Lorsque le biocapteur est equipe conjointement avec la membra

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Smektala, Frédéric. "Fibres optiques infrarouges en verres d'halogenures." Rennes 1, 1992. http://www.theses.fr/1992REN10066.

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Abstract:

Le fibrage de deux familles de verres infrarouges, les bigazybt, verres de fluorures et les tex-glass, verres a base d'halogenures de tellure, couvrant les fenetres de transparence atmospherique 3-5 et 8-12 microns, a ete etudie. Les applications potentielles des fibres considerees sont multiples: analyse (spectroscopie infrarouge), optronique (imagerie thermique), transfert de puissance (laser co, co2), fibres actives (amplification optique. . . )

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Gougeon, Nicolas. "Rupture et vieillissement des fibres optiques." Rennes 1, 2003. http://www.theses.fr/2003REN10152.

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Abstract:

Initialement conçues pour les liaisons intercontinentales, les fibres ont vu leur domaine d'utilisation s'étendre aux réseaux de distribution locale et ce, en raison d'une demande croissante, toujours plus gourmande en débit d'informations. En pénétrant chez l'abonné la fibre se trouve exposée à des contraintes plus sévères du fait des sollicitations mécaniques et des variations climatiques. La compréhension des mécanismes de rupture et de vieillissement de la fibre optique est donc essentielle afin d'assurer la fiabilité du réseau. L'objet de cette thèse est d'étudier les mécanismes de rupture de la fibre optique de silice et de mieux comprendre les phénomènes physico-chimiques liés au vieillissement. On pourra ainsi mieux maîtriser l'évolution dans le temps des propriétés mécaniques de la fibre.

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Kerrinckx, Emmanuel. "Les microstructurations dans les fibres optiques." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Kerrinckx.pdf.

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Abstract:

Dans le cadre de ce travail, des études théoriques et expérimentales ont été réalisés sur des microstructurations à une et deux dimcnsions dans les fibres optiques. Une première partie de ce travail est consacrée aux microstructurations 1D et à leurs applications à la réalisation de filtres pour l'égalisation du gain des amplificateurs à fibres. Une deuxième partie concerne les microstructurations à 2 dimensions dans les fibres optiques. Les premières fibres optiques dites "microstructurées" (ou Fibre à Cristal Photonique - FCP) ont vu le jour en 1996 à l'Université de Bath (UK). Depuis, ce nouveau type de fibre optique a connu un intérêt sans cesse grandissant de la part des laboratoires de recherche publics et industriels. Les FCP présentent un nombre de degrés de liberté plus important que les fibres conventionnelles à saut d'indice. De fait, les propriétés optiques des FCP sont ajustables entraînant ainsi une multitude d'applications potentielles. On peut citer entre autre, des dispersions chromatiques ajustables "à volonté", un comportement "infiniment" monomode, la réalisation de fibres à effet non linéaire exacerbés ou à l'inverse réduit, le guidage de particules, la réalisation de source de lumière très large bande (supercontinuum), etc. . . L'étude et la réalisation de cette nouvelle génération de fibre optique a démarré à l'Université des Sciences et Technologies de Lille (USTL) grâce à l'implantation d'un institut dénommé I. R. C. I. CA. (Institut de Recherche sur les Composants logiciels et matériels pour l'Information et la Communication Avancée) et disposant d'une nouvelle plate-forme technologique "fibre"
Un de nos objectifs est de pouvoir simuler les propriétés optiques de fibres réelles afin de pouvoir confronter nos modèles avec des mesures expérimentales. Après avoir spécifié les différentes méthodes numériques accessibles au laboratoire (méthode des faisceaux propagés, multipolaire, différences finis et éléments finis), nous expliquons le choix qui a essentiellement été retenu pour nos simulations à savoir la Méthode des Eléments Finis (MEF) et nous présenterons les résultats de simulations concernant l'influence des défauts de fabrications sur l'évolution de la biréfringence. Ces résultats sont alors confrontés aux mesures expérimentales de la biréfringence et de la dispersion chromatique de ces fibres. Un autre objectif important est la conception d'une microstructure permettant d'obtenir une propriété optique prédéfinie. Nous proposons ici une méthode originale de résolution de ce problème inverse, basée sur le couplage d'un Algorithme Génétique avec une méthode d'éléments finis totalement vectorielle permettant de calculer les modes qui se propagent de FCP. Nous appliquerons ensuite notre méthode à la conception d'une fibre présentant une dispersion chromatique proche de zéro sur la gamme spectrale [1,1 µm-1,9 µm] et à la conception d'une fibre ayant une dispersion chromatique "plate" (de très faible pente) et proche de zéro sur la gamme spectrale [1,35 µm-1,65 µm]

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Aboutorabi, Seyed Sadreddin. "Clivage mécanique des fibres optiques microstructurées /." Thèse, Montréal : École de technologie supérieure, 2006. http://proquest.umi.com/pqdweb?did=1251872131&sid=6&Fmt=2&clientId=46962&RQT=309&VName=PQD.

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Abstract:

Thèse (M. Ing.)--École de technologie supérieure, Montréal, 2006.
"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie électrique". CaQMUQET Bibliogr.: f. [138]-140. Également disponible en version électronique. CaQMUQET

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Pomarede, Damien. "Fibres optiques vitrocéramiques pour application laser." Thesis, Limoges, 2018. http://www.theses.fr/2018LIMO0019/document.

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Abstract:

Cette thèse porte sur le développement de fibres optiques de type cœur/gaine, dont le cœur est composé de vitrocéramiques transparentes. Le système étudié est composé d’une matrice de silice stabilisant la phase ZnGa2O4 sous la forme de nano cristaux, pouvant être dopés par des ions de métaux de transition tels que le chrome (III) et le nickel (II). Les verres précurseurs de vitrocéramiques ont été synthétisés par fusion trempe, étirés sous forme de fibres optiques par la méthode poudre puis recuits thermiquement afin d’obtenir des fibres optiques à cœur vitrocéramiques optiquement actives. L’optimisation conjointe de la composition des verres précurseurs, des paramètres de fibrage, de la composition finale des fibres et du protocole de recuit thermique de cristallisation, ont permis de maximiser leurs propriétés de luminescence autour de 700 nm et 1350 nm pour les fibres dopées par du chrome (III) et du nickel (II) respectivement. Ces types de fibres peuvent trouver des applications dans les domaines de la thermométrie optique, des sources optiques, des amplificateurs et des lasers fibrés. En particulier, nous avons démontré que le spectre d’émission autour de 1350 nm des fibres dopées par du nickel (II) présente une largeur à mi-hauteur supérieure à 270 nm, meilleure que celle des sources commerciales centrées autour de 1300 nm. Le niveau de puissance émise, de l’ordre d’une trentaine de microwatts, est quasiment compatible avec les applications de source optique pour l’OCT. Des développements ultérieurs visant à réduire le niveau de pertes dans ces fibres et de maximiser l’efficacité du dopant permettrons d’amener cette technologie à un niveau de performance compatible avec ces applications. Ces résultats encourageants ont motivés le dépôt d’une demande de protection des fibres et de leur procédé d’élaboration par un brevet
This thesis focuses on the development of core/clad type optical fibers where the core is composed of transparent glass ceramics. The system considered was composed of a silica matrix where ZnGa2O4 nanocrystals can be stabilized. Those crystals can interestingly be doped with transition metal ions such as chromium (III) or nickel (II) ions. The precursor glass were synthetized by melt quenching method, drawn into fibers through the powder in tube process, and subsequently annealed to produce optically active glass ceramic optical fibers. The starting glass composition together with the drawing parameters, the fiber core composition and the annealing protocol were optimized in order to maximize the luminescence properties around 700 nm and 1350 nm in chromium (III) and nickel (II) doped fibers respectively. Such type of fibers are interesting for the domains of optical thermometry, fibered sources, amplifiers and lasers. In particular, we demonstrated that the emission spectrum around 1350 nm of nickel (II) doped glass ceramic fibers exhibited a full width at half maximum above 270 nm, wider than that of 1300 nm centered commercial sources. The overall power outcome is about thirty micro watts, which is almost suitable for OCT applications. Further developments aiming at reducing the optical losses in the fibers and in maximizing the dopant efficiency will allow to reach the applications requirements. Those promising results led to a patent application on the fibers composition and their fabrication process

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Nguyen, Thanh Nam. "Etude de composants optiques à base de fibres optiques non-linéaires." Phd thesis, Université Rennes 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00365863.

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Abstract:

Ce travail de thèse examine la possibilité d'utiliser de nouvelles fibres optiques fortement non-linéaires pour des applications de régénération tout-optique à 40 Gbit/s. Les fibres optiques étudiées sont des fibres optiques microstructurées en verre de silice et en verre de chalcogénure fabriquées dans le cadre d'une collaboration avec la Plate-forme d'Etudes et de Recherche sur les Fibres Optiques Spéciales (PERFOS, Lannion) et l'Equipe Verres et Céramiques (EVC) de l'UMR Sciences Chimiques de Rennes. Le régénérateur optique étudié est le régénérateur proposé par P.V. Mamyshev, basé sur le phénomène d'automodulation de phase dans une fibre optique non-linéaire. Les résultats originaux obtenus lors de ce travail de thèse se situent sur les trois plans suivants : la modélisation de la propagation non-linéaire dans les fibres optiques, la caractérisation de fibres optiques non linéaires et l'étude d'un régénérateur tout-optique à 40 Gbit/s.
En ce qui concerne la modélisation de la propagation non-linéaire, ce travail passe en revue plusieurs méthodes de résolution de l'équation non-linéaire de Schrödinger (ENLS) connues sous le nom de méthodes split-step Fourier. Pour trois de ces méthodes, une modification astucieuse de l'algorithme de résolution numérique de l'ENLS permettant d'augmenter l'efficacité de la méthode est proposée. Ce travail présente également une nouvelle méthode split-step Fourier permettant de résoudre l'ENLS avec une précision choisie.
Pour la partie concernant la caractérisation de fibres optiques non-linéaires, ce travail présente, pour la première fois, les caractérisations optiques de fibres optiques microstructurées en verre de chalcogénure et démontre leur fort potentiel pour des applications non-linéaires. Des caractérisations non-linéaires de fibres optiques microstructurées en verre de silice présentant une faible atténuation et un gain Raman record sont également présentées. Une nouvelle méthode pour mesurer simultanément la dispersion chromatique et le coefficient non-linéaire de fibres optiques, basée sur l'effet de compression soliton, est proposée.
Concernant l'étude du régénérateur de Mamyshev, ce travail propose une étude théorique conduisant à l'élaboration d'un abaque pour le dimensionnement du régénérateur et permettant d'étudier le rôle du pré-filtrage et le mécanisme de gigue temporelle introduite par le régénérateur. L'étude expérimentale du régénérateur met en évidence le rôle néfaste de l'effet Brillouin et du mélange à quatre ondes sur les performances d'un régénérateur à 40 Gbit/s. Une nouvelle architecture de régénérateur, basée sur l'utilisation d'un compresseur d'impulsions, est proposée afin d'éliminer ces effets indésirables. Son efficacité est démontrée au cours d'une expérience de régénération en boucle à recirculation.

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Nguyen, Thanh Nam. "Étude de composants optiques à base de fibres optiques non-linéaires." Rennes 1, 2008. http://www.theses.fr/2008REN1E003.

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Abstract:

Ce travail de thèse examine la possibilité d’utiliser des fibres microstructurées en verre de silice (FMS) et en verre de chalcogénure (FMC) pour des applications de régénération tout-optique à 40 Gbit/s. Les résultats originaux obtenus se situent sur les trois plans suivants : Premièrement, ce travail passe en revue plusieurs méthodes de résolution de l’équation non-linéaire de Schrödinger (ENLS) connues sous le nom de méthodes split-step Fourier (SSF) afin de modéliser la propagation non-linéaire dans une fibre optique. Pour trois de ces méthodes, des modifications de l’algorithme permettant d’augmenter l’efficacité de la méthode sont proposées. Ce travail présente également une nouvelle méthode SSF permettant de résoudre l’ENLS avec une précision choisie. Deuxièmement, ce travail présente, pour la première fois, les caractérisations optiques de fibres FMC et leur fort potentiel pour des applications non-linéaires. Des caractérisations de fibres FMS présentant notamment un gain Raman record sont également présentées. Une nouvelle méthode pour mesurer simultanément la dispersion et le coefficient non-linéaire de fibres, basée sur l’effet de compression soliton, est proposée. Enfin, ce travail propose un abaque pour le dimensionnement du régénérateur à 40 Gbit/s et étudie le rôle du pré-filtrage et le mécanisme de gigue temporelle introduite par le régénérateur. Ce travail propose également une nouvelle architecture de régénérateur à 40 Gbit/s afin d’éliminer des effets indésirable dans ce type du régénérateur tels que l’effet Brillouin et du mélange à quatre ondes intracanal. Son efficacité est démontrée au cours d’une expérience de régénération en boucle à recirculation
This work deals with the possibility of using silica holey fibres (SHF) and chalcogenide holey fibres (CHF) for applications in all-optical regeneration at 40 Gbit/s. The original results obtained during this work are arranged in three parts. Firstly, this work reviews several methods, known as the split-step Fourier (SSF) methods, to solve the non-linear Schrödinger equation (NLSE) in order to simulate nonlinear propagation in optical fibres. For three of these methods, modifications in their algorithms to increase their efficiency have been proposed. This work also presents a new SSF method which can solve the NLSE with a given accuracy. Secondly, this work presents, for the first time, the optical characterizations of CHF fibres and their strong potential for non-linear applications. The optical characterizations of SHF fibres, especially with a strong Raman gain, are also presented. A novel method, based on the effect of soliton compression, to measure simultaneously the dispersion and the nonlinear coefficient in an optical fibre, is also proposed. . Lastly, this work proposes an abacus for the dimensioning of the regenerator at 40 Gbit/s. It points out the role of pre-filtering and studies the mechanism of power-dependent-induced jitter introduced by the regenerator. This work proposes also a new architecture of regenerator at 40 Gbit/s, based on the use of a compressor which exploits self-phase modulation, to eliminate some undesirable effects such as Brillouin scattering and intra-channel four-wave mixing. The efficiency of the architecture is shown experimentally within a recirculating loop

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Frisquet, Benoit. "Ondes scélérates complexes dans les fibres optiques." Thesis, Dijon, 2016. http://www.theses.fr/2016DIJOS056/document.

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Abstract:

Ce manuscrit de thèse présente l’étude d’instabilités non-linéaires et la génération d’ondes scélérates complexes liées à la propagation de la lumière dans des fibres optiques standards des télécommunications optiques. Un rappel est tout d’abord présenté sur les phénomènes physiques linéaires et non-linéaires impliqués et qui peuvent présenter une analogie directe avec le domaine de l’hydrodynamique. Les différentes formes d’ondes scélérates liées au processus d’instabilité de modulation, aussi appelées « breathers », sont alors présentées, elles sont obtenues par la résolution de l’équation de Schrödinger non-linéaire. À partir de ces solutions exactes, divers systèmes expérimentaux sont alors conçus par simulation numérique à partir de deux méthodes d’excitation d’ondes scélérates. La première est une génération exacte à partir des solutions analytiques en effectuant une mise en forme spectrale en intensité et en phase d’un peigne de fréquence optique. La seconde méthode est basée sur des conditions initiales approchées avec des ondes continues modulées sinusoïdalement. Les mesures expérimentales réalisées avec ces deux méthodes démontrent parfaitement la génération d’ondes scélérates complexes (solutions d’ordre supérieur du système) issues de la superposition non-linéaire ou collisions de « breathers » de premier ordre. Enfin, nous avons également étudié un système non-linéaire équivalent au modèle de Manakov, qui fait intervenir la propagation de deux ondes distinctes avec des polarisations orthogonales dans une fibre optique. L’analyse de stabilité et des simulations numériques de ce système multi-variable mettent en évidence un nouveau régime d’instabilité de modulation vectorielle ainsi que de nouvelles solutions d’ondes scélérates noires et couplées en polarisation. Un nouveau système expérimental mis en place a permis de confirmer ces prédictions théoriques avec un excellent accord quantitatif
This manuscript presents the generation of complex rogue waves related to nonlinear instabilities occurring through the propagation of light in standard optical fibers. Linear and nonlinear physical phenomena involved are first listed, in particular some of them by analogy with the field of hydrodynamics. The different forms of rogue waves induced by the modulation instability process are then presented. They are also known as "breathers", and they are obtained by solving the nonlinear Schrödinger equation. From these exact solutions, various experimental systems were designed by means of numerical simulations based on two rogue-wave excitation methods. The first one is an exact generation of mathematical solutions based on the spectral shaping of an optical frequency comb. The second method uses approximate initial conditions with a simple sinusoidal modulation of continuous waves. For both cases, experimental measurements demonstrate the generation of complex rogue waves (i.e., higher-order solutions of the system) arising from the nonlinear superposition or collision of first-order breathers. Finally, we also studied a nonlinear fiber system equivalent to the Manakov model, which involves the propagation of two distinct waves with orthogonal polarizations. The stability analysis and numerical simulations of this multi-component system highlight a novel regime of vector modulation instability and the existence of coupled dark rogue-wave solutions. A new experimental system setup was conceived and theoretical predictions are confirmed with an excellent quantitative agreement

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Raymond, Christophe. "Radio-imageurs a fibres optiques plastiques scintillantes." Paris 7, 1987. http://www.theses.fr/1987PA077152.

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Holtz, Jürgen. "Codage pour les communications par fibres optiques /." Paris : Ecole nationale supérieure des télécommunications, 1994. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb357781974.

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Raymond, Christophe. "Radio-imageurs à fibres optiques plastiques scintillantes." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37609213f.

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Drouzi, Lamyae. "Ondes scélérates dans les fibres optiques biréfringentes." Thesis, Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R002.

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Abstract:

Le travail de cette thèse a porté sur l'étude de la propagation d'ondes dans une fibre optique à biréfringence forte. Nous avons procédé à une caractérisation générale de l'instabilité modulationelle en fonction des biréfringences linéaire et non linéaire, en dispersion anormale et surtout en dispersion normale. L'étude a été consacrée à une fibre optique non linéaire en régime "pulsé", où l'excitation n'est pas étendue mais plutôt localisée. Dans ce cas, l'analyse de stabilité linéaire standard ne parvient pas à décrire l'évolution linéaire de cette perturbation. Ainsi, nous avons eu recours à un problème à valeur initiale menant aux deux régimes convectif et absolu. Nons avons ensuite mis en évidence, pour la première fois, une transition du régime absolu vers le régime convectif, en caractérisant chacun des deux régimes en fonction des biréfringences. Les résultats numériques sont en excellent accord avec nos prédictions analytiques. Nous avons évalué l'impact de la brisure de symétrie sur la génération des supercontinuums. Ces derniers jouent un rôle primordial dans la formation des ondes scélérates. Nous avons opté pour une analyse statistique basée sur la fonction de densité de probabilité des pics les plus intenses. Nous avons analysé l'impact du "walk off" et de la dispersion d'ordre trois sur l'émergence de ces ondes. Nos simulations numériques montrent que les ondes scélérates peuvent être contrôlées par la biréfringence linéaire et elles sont encore plus prononcées en présence de la dispersion d'ordre trois. Finalement, une optimisation de la génération des ondes scélérates nous a permis de trouver une onde géante, reproduite par le soliton de Peregrine
The work of this thesis has focused on the study of wave propagation in a high birefringent fiber. We have carried out a general characterization of the modulational instability as a function of the linear and nonlinear birefringences, in abnormal dispersion and especially in normal dispersion. The study was devoted to a non-linear optical fiber in a "pulsed" regime, where the excitation is not extended but rather localized in time. In this case, standard linear stability analysis fails to describe the linear evolution of this type of perturbations. Thus, we reformulate the problem as an initial value problem leading to convective and absolute instabilities. Then, we evidenced, for the first time, a transition from the absolute to the convective regime and we characterized each of them by linear and nonlinear birefringences. Numerical results are in excellent agreement with our analytical predictions. We evaluated the impact of the symmetry breaking on the generation of supercontinuums that play a crucial role in the formation of rogue waves. We performed a statistical analysis based on the probability density function of the most intense peaks. We analyzed the impact of the "walk off" and the third order dispersion on the emergence of these waves in abnormal and normal dispersion. The results of the numerical integration of the governing equations show that the rogue waves can be controlled by linear birefringence and are even more pronounced in presence of the third order dispersion. Finally, an optimization of the generation of extreme waves has allowed us to find a giant wave, reproduced by Pergerine soliton

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Drouzi, Lamyae. "Ondes scélérates dans les fibres optiques biréfringentes." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2018. http://www.theses.fr/2018LILUR002.

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Abstract:

Le travail de cette thèse a porté sur l'étude de la propagation d'ondes dans une fibre optique à biréfringence forte. Nous avons procédé à une caractérisation générale de l'instabilité modulationelle en fonction des biréfringences linéaire et non linéaire, en dispersion anormale et surtout en dispersion normale. L'étude a été consacrée à une fibre optique non linéaire en régime "pulsé", où l'excitation n'est pas étendue mais plutôt localisée. Dans ce cas, l'analyse de stabilité linéaire standard ne parvient pas à décrire l'évolution linéaire de cette perturbation. Ainsi, nous avons eu recours à un problème à valeur initiale menant aux deux régimes convectif et absolu. Nons avons ensuite mis en évidence, pour la première fois, une transition du régime absolu vers le régime convectif, en caractérisant chacun des deux régimes en fonction des biréfringences. Les résultats numériques sont en excellent accord avec nos prédictions analytiques. Nous avons évalué l'impact de la brisure de symétrie sur la génération des supercontinuums. Ces derniers jouent un rôle primordial dans la formation des ondes scélérates. Nous avons opté pour une analyse statistique basée sur la fonction de densité de probabilité des pics les plus intenses. Nous avons analysé l'impact du "walk off" et de la dispersion d'ordre trois sur l'émergence de ces ondes. Nos simulations numériques montrent que les ondes scélérates peuvent être contrôlées par la biréfringence linéaire et elles sont encore plus prononcées en présence de la dispersion d'ordre trois. Finalement, une optimisation de la génération des ondes scélérates nous a permis de trouver une onde géante, reproduite par le soliton de Peregrine
The work of this thesis has focused on the study of wave propagation in a high birefringent fiber. We have carried out a general characterization of the modulational instability as a function of the linear and nonlinear birefringences, in abnormal dispersion and especially in normal dispersion. The study was devoted to a non-linear optical fiber in a "pulsed" regime, where the excitation is not extended but rather localized in time. In this case, standard linear stability analysis fails to describe the linear evolution of this type of perturbations. Thus, we reformulate the problem as an initial value problem leading to convective and absolute instabilities. Then, we evidenced, for the first time, a transition from the absolute to the convective regime and we characterized each of them by linear and nonlinear birefringences. Numerical results are in excellent agreement with our analytical predictions. We evaluated the impact of the symmetry breaking on the generation of supercontinuums that play a crucial role in the formation of rogue waves. We performed a statistical analysis based on the probability density function of the most intense peaks. We analyzed the impact of the "walk off" and the third order dispersion on the emergence of these waves in abnormal and normal dispersion. The results of the numerical integration of the governing equations show that the rogue waves can be controlled by linear birefringence and are even more pronounced in presence of the third order dispersion. Finally, an optimization of the generation of extreme waves has allowed us to find a giant wave, reproduced by Pergerine soliton

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Colliard, Léo. "Structuration de fibres optiques par laser femtoseconde." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2024. http://www.theses.fr/2024COAZ5047.

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Abstract:

Dans un contexte technologique où les systèmes photoniques embarqués sont de plus en plus présents, structurer et fonctionnaliser les fibres optiques sur des échelles arbitraires est un enjeu majeur. Parmi les nombreuses plateformes technologiques permettant la fabrication de composants photoniques, l'inscription par laser femtoseconde, à travers sa capacité à modifier de façon permanente des milieux transparents à trois dimensions et à des échelles sub-micrométriques, apparaît comme un candidat de choix pour la structuration et la fonctionnalisation des fibres optiques. Pour répondre à cet enjeu, l'objectif de cette thèse est double. Premièrement, une plateforme d'inscription a été développée afin de concevoir des microstructures distribuées au sein de fibres optiques sur des distances arbitraires allant jusqu'à plusieurs mètres. Deuxièmement, une seconde plateforme a été mise en place afin d'étudier les dynamiques d'accumulation thermique induites par laser dans des fibres de silices contenant des nanoparticules de lanthane, dans un objectif de contrôler finement les propriétés de rétrodiffusion de ces fibres optiques. Ce manuscrit présente, dans un premier temps, les phénomènes physiques en jeu lors de l'interaction laser-verre avant de détailler les aspects liés au développement des plateformes d'inscription. La conception de structures distribuées métriques est abordée à travers l'étude de modification d'indice de réfraction dans des fibres de silice de différentes photosensibilités. Dans un second temps, l'écriture de guides d'onde et leurs caractéristiques intrinsèques y sont présentées ainsi que l'évolution de ces caractéristiques en fonction des différentes compositions chimiques des fibres optiques. Enfin, l'étude des mécanismes de chauffage par irradiation laser est discutée à travers la structuration par laser de fibres optiques contenant des nanoparticules de lanthane. Le comportement de ces nanoparticules et leur changement de caractéristiques sous irradiation laser ouvrent la voie à la possibilité de contrôler localement et réversiblement les propriétés de rétrodiffusion de fibres optiques
In a technological context of designing embedded photonic systems, structuring and functionalizing optical fibers on arbitrary scales appears as a major challenge. Among the existing technological platforms used for photonic components fabrication, femtosecond direct-laser-writing, via its capacity to locally and permanently modify transparent media at sub-micro scale, emerges as a suitable candidate for optical fiber structuring. To answer this stake, the aim of this thesis is twofold. First, a direct-laser-writing platform is developed to design meters-long distributed microstructures inside silica optical fibers. Second, another platform is settled to study laser-induced heating accumulation processes in nanoparticles-doped optical fibers in order to engineer the backscattering properties of such optical fibers.This manuscript sets forth, in the first instance, the involved physical phenomena during laser-glass interaction before describing the development for laser-writing platforms. Secondly, the design of distributed meters-long structure is approached through the study of the photoinduced refractive index modification inside various photosensitive optical fibers. The laser-written waveguides and their characteristics are featured as well as the evolution of these characteristics regarding the chemical composition of the fiber. Finally, the laser-induced heating mechanisms in the lanthanum nanoparticles-doped fiber are discussed. The behavior of these nanoparticles and the modification of their characteristics under laser irradiation pave the way to a local and reversible engineering of the backscattering properties of optical fibers

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Lechat, Céline. "Comportement mécanique de fibres et d'assemblages de fibres en polyester pour câbles d'amarrage de plates-formes offshore." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00280511.

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Abstract:

Afin de développer les exploitations en eaux profondes, l'industrie pétrolière est confrontée depuis quelques années à la nécessité de modifier les systèmes d'amarrage de plate-forme classiques, habituellement constitués d'acier, pour avoir des systèmes plus légers. Dans le cadre de cette problématique, cette étude s'intéresse au comportement mécanique de câbles synthétiques pour deux matériaux différents, l'un étant déjà utilisé en remplacement de l'acier, et l'autre étant potentiellement utilisable : le PET et le PEN.
Dans le but d'une caractérisation multi-échelle, des essais mécaniques (principalement traction, fluage et sollicitation cyclique) ont été réalisés sur des assemblages de taille variable, allant de câbles de plusieurs centaines de kN de force à rupture aux plus petits de leurs composants, les
filaments. De fortes corrélations ont été observées entre le comportement quasi-statique des assemblages et celui des filaments, montrant que les effets de construction des assemblages sont limités et facilement identifiés. Le comportement des filaments est lui-même associé à des
mécanismes se déroulant à l'échelle moléculaire. En revanche, les résultats obtenus sous sollicitation
cyclique ont montré que la considération des mécanismes pouvant provoquer la rupture de filaments
individuels (fluage, fatigue en tension, échauffement par hystérésis...) ne suffit pas à expliquer la rupture des câbles. Ceci implique l'intervention d'autres mécanismes, propres aux assemblages, du type abrasion.
La comparaison des résultats obtenus pour les deux matériaux a montré que le PEN, très peu étudié jusqu'à ce jour, présente un comportement mécanique très proche de celui du PET.

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Nadinov, Issatay. "Fonctionnalisation de fibres optiques par des grenats pour les applications magnéto-optiques." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAE051.

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Abstract:

Mon projet de thèse est consacré à la fonctionnalisation d'une fibre optique par un grenat d'yttrium / fer substitué bismuth (Bi: YIG) pour les applications à la détection magnéto optique (MO) utilisant l’effet Faraday. Au cours de ce travail, j'ai développé une méthode originale pour réaliser la synthèse de grenats directement à l’extrémité d’une fibre optique, préparés par la méthode de décomposition métallo organique (MOD). J'ai étudié les propriétés MO et les propriétés structurelles (DRX, SEM, AFM) du matériau en fonction des conditions de préparation. Les résultats ont montré une forte dépendance de ces propriétés à la température de recuit, à sa durée et à la composition de la solution initiale. Variant ces paramètres, j’ai affiné la synthèse du Bi: YIG et déterminé les conditions optimales permettant d’accéder aux rotations de Faraday maximales. De plus, ces études m'ont donné la possibilité de déterminer l'énergie d'activation de la cristallisation des films Bi: YIG, alors que les expériences colorimétriques (DSC, DTA) sont inopérantes du fait de la présence d’un substrat. Actuellement, je suis en mesure de préparer non seulement les couches minces de grenat sur la fibre, mais également des microcristaux, dont la taille est de 2 à 3 µm, alignés précisément sur le cœur du guide optique. J'ai également développé un capteur à fibre optique pour la mesure de champ magnétique utilisant cette fibre fonctionnalisée. Les performances de ce détecteur permettent la mesure de champs magnétiques allant de 100 mT à quelques µT. De plus, la configuration utilisée me permet de mesurer le champ magnétique non seulement à partir de la rotation de Faraday, mais aussi de l’ellipticité de Faraday, ce qui permet de simplifier considérablement le système de détection et d'ouvrir de nouvelles perspectives pour la mesure du champ magnétique
My Ph.D. thesis work is dedicated to the functionalization of an optical fiber with a bismuth substituted yttrium/iron garnet (Bi: YIG) for magneto-optic (MO) sensing applications, using the Faraday effects. During my research, I developed an original way to perform the synthesis of garnet microcrystal directly on the core of optical fiber by Metal-Organic Decomposition (MOD) method. I started with studying the MO and structural properties (XRD, SEM, AFM) of the material during the preparation process. The results showed a strong dependence of these properties on the temperature of annealing, duration time of the annealing and composition of the initial solution. This allowed me to refine the Bi: YIG synthesis and to find the optimal conditions to achieve the largest Faraday rotation. In addition, these studies gave me the possibility to determine the activation energy of Bi: YIG films crystallization, while calorimetric experiments (DSC, DTA) fail due to the presence of the substrate. Presently, I am able to prepare not only the garnet thin layers but also microcrystals with 2 3 μm size on the core of the optical fiber. I have developed an optical fiber sensor for magnetic measurement using this functionalized fiber. The obtained results showed that magnetic fields from 100 mT down to a few μT for such fibered MO sensor can be easily detected. Moreover, the used setup allows me to make measurements of the magnetic field based not only on Faraday rotation but Faraday ellipticity. And this fact gives the opportunity to significantly simplify the detection system and open new perspective ways in magnetic field measurements

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Curticapean, Dan Silviu. "Méthode pour l'ajustement précis de fibres optiques à géométrie définie avec imprécision, application à l'optimisation d'une épissure de fibres optiques." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13019.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est de proposer et de réaliser un nouveau système d'asservissement sur une machine à épissurer. Les nouvelles investigations et analyses sont basés sur un traitement d'images et des mesures in-situ. Elles offrent un nouveau contrôle du processus d'épissurage. En plus, de nouvelles implémentations technologiques sont proposées et discutées. Elles peuvent être mise en œuvre dans de futures machines à épissurer. Dans la première partie, nous avons présenté et discuté la faisabilité d'une mesure d'excentricité du cœur à partir d'un modèle de diffusion. Après avoir modéliser l'effet thermique ainsi que les pertes, nous avons présenté le système ainsi développé
The goal of this work is to propose and realise a new control system for a splicer. The new investigations and analyses are based on digital image processing and in-situ measurements. They offer new control possibilities for the splice process. In addition to this, new technological implementations are investigated and discussed. They can be used in future splicers. In the first part, a feasibility study to measure the core eccentricity using the scattering pattern method, was presented and discussed. After modelling of the thermal behaviour of the splice process and the loss analyses considerations the developed splice investigation and analyse system is presented

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Corsi, Alessandro. "Design and characterization of few-mode fibers for space division multiplexing on fiber eigenmodes." Doctoral thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/67890.

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Abstract:

La croissance constante et exponentielle de la demande de trafic de données Internet conduit nos réseaux de télécommunications optiques, principalement composés de liaisons de fibre monomode, à une pénurie imminente de capacité. La limite non linéaire de la fibre monomode, prédite par la théorie de l'information, ne laisse aucune place à l'amélioration de la capacité de communication par fibre optique. Dans ce contexte, la prochaine technologie de rupture dans les transmissions optiques à haute capacité devrait être le multiplexage par répartition spatiale (SDM). La base du SDM consiste à utiliser différents canaux spatiaux d'une seule fibre optique pour transmettre des données indépendantes. Le SDM fournit ainsi une augmentation de la capacité de transport de données d'un facteur qui dépend du nombre de chemins spatiaux qui sont établis. Une façon de réaliser le SDM consiste à utiliser des fibres faiblement multimodes (FMF) spécialisées, conçues pour présenter un couplage faible entre les modes guidés. Un traitement MIMO réduit peut alors être utilisé pour annuler le couplage résiduel des modes. Dans cette thèse, nous donnons tout d'abord un aperçu des progrès récents du multiplexage par répartition de modes (MDM). Les modes à polarisation linéaire (LP), les modes de moment angulaire orbital (OAM) et les modes vectoriels représentent différentes bases de modes orthogonaux possibles dans la fibre. Nous comparons les travaux utilisant ces modes en termes de conception de fibre proposée, nombre de modes, complexité MIMO et résultats expérimentaux de transmission de données. Ensuite, nous introduisons la modélisation de la fibre optique réalisée avec les solveurs numériques de COMSOL Multiphysics, et nous discutons de quelques travaux utilisant cette modélisation de fibre. Nous proposons une nouvelle FMF, composée d'un noyau hautement elliptique et d'une tranchée adjacente ajoutée pour réduire la perte de courbure des modes d'ordre supérieur. La fibre est conçue et optimisée pour prendre en charge cinq modes spatiaux avec une dégénérescence de polarisation double, pour un total de dix canaux. La fibre proposée montre une différence d'indice effectif entre les modes spatiaux supérieure à 1 × 10-3sur la bande C. Ensuite, nous fabriquons la fibre avec un procédé standard de dépôt chimique en phase vapeur modifié (MCVD), et nous caractérisons la fibre en laboratoire. La caractérisation expérimentale a révélé que la fibre présente une propriété de maintien de polarisation. Ceci est obtenu grâce à la combinaison de la structure centrale asymétrique et de la contrainte thermique introduite lors de la fabrication. Nous mesurons la biréfringence avec une technique de réseau de Bragg inscrit dans la fibre (FBG). En incluant la contrainte thermique dans notre modélisation de fibre, un bon accord est obtenu entre la biréfringence simulée et mesurée. Nous avons réussi à effectuer la première transmission de données sur la fibre proposée, en transmettant deux signaux QPSK sur les deux polarisations de chaque mode spatial, sans utiliser de traitement MIMO. Enfin, nous présentons une amélioration d'une technique d'interférométrie hyperfréquence (MICT) précédemment proposée, afin de mesurer expérimentalement la perte en fonction du mode (MDL) des groupes de modes FMF. En conclusion, nous résumons les résultats et présentons les perspectives d'avenir de cette recherche. En résumé, de nouveaux FMF doivent être étudiés si nous voulons résoudre la pénurie imminente de capacité de nos technologies système. Les résultats de cette thèse indique que le FMF à maintien de polarisation proposée dans cette recherche représente une amélioration significative dans le domaine des systèmes de transmission MDM sans MIMO pour des liaisons de communication courtes ; c’est-à-dire distribuant des données sur une longueur inférieure à 10 km. Nous espérons que ce travail conduira au développement de nouveaux composants SD Mutilisant cette fibre, tels que de nouveaux amplificateurs à fibre, ou de nouveaux multiplexeurs/démultiplexeurs, comme par exemple des coupleurs en mode fibre fusionnée ou des dispositifs photoniques au silicium.
The constant and exponential growth of Internet data traffic demand is driving our optical telecommunication networks, mainly composed of single-mode fiber links, to an imminent capacity shortage. The nonlinear limit of the single-mode fiber, predicted by the information theory, leave no room for optical fiber communication capacity improvements. In this direction, the next disruptive technology in high-capacity communication transmissions is expected to be Space Division Multiplexing (SDM). The basic of SDM consists of using different spatial channels of a single optical fiber to transmit information data. SDM thus provides an increase in the data-carrying capacity by a factor that depends on the number of spatial paths that are established. A way to realize SDM is through the use of specialty few-mode fibers (FMFs), designed to have a weak coupling between the guided modes. A reduced MIMO processing can be used to undo the residual mode coupling. In this thesis, we firstly give an overview of the recent progress in mode division multiplexing (MDM). Linearly polarized (LP) modes, orbital angular momentum (OAM) modes and vector modes represent the possible orthogonal modes guided into the fiber. We compare works, making use of those modes, in terms of proposed fiber design, number of modes, MIMO complexity and data transmission experiments. After that, we introduce the optical fiber modelling performed with the numerical solvers of COMSOL Multiphysics, and we discuss some works making use of this fiber modelling. Next, we propose a novel FMF, composed of a highly elliptical core and a surrounding trench added to reduce the bending loss of the higher order modes. The fiber is designed and optimized to support five spatial modes with twofold polarization degeneracy, for a total of ten channels. The proposed fiber shows an effective index difference between the spatial modes higher than 1×10-3 over the C-band. Afterwards, we fabricate the fiber with standard modified chemical vapor deposition (MCVD) process, and we characterize the fiber in the laboratory. The experimental characterization revealed the polarization maintaining properties of the fiber. This is obtained with the combination of the asymmetric core structure and the thermal stress introduced during the fabrication. We measure the birefringence with a fiber Bragg grating (FBG) technique, and we included the thermal stress in our fiber modelling. A good agreement was found between the simulated and measured birefringence. We successfully demonstrate the first data transmission over the proposed fiber, by transmitting two QPSK signals over the two polarizations of each spatial mode, without the use of any MIMO processing. Lastly, we present an improvement of a previously proposed microwave interferometric technique (MICT), in order to experimentally measure the mode dependent loss (MDL) of FMF mode groups. Finally, we present the conclusions and the future perspectives of this research. To conclude, novel FMFs need to be investigated if we want to solve the imminent capacity shortage of our system technologies. We truly believe that the polarization-maintaining FMF proposed in this research represents a significant improvement to the field of MIMO-free MDM transmission systems for short communication links, distributing data over length less than 10 km. We hope that this work will drive the development of new SDM components making use of this fiber, such as new fiber amplifiers, or new mux/demux, as for example fused fiber mode couplers or silicon photonic devices.

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Drouart, F. "Non-linéarité Kerr dans les Fibres Optiques Microstructurées." Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00438491.

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Abstract:

Nous voulons déterminer les solitons spatiaux dans les bres optiques présentant un effet non-linéaire de type Kerr optique. Pour cela, nous proposons une nouvelle approche numérique basée sur la Méthode des Éléments Finis qui est particulièrement bien adaptée à l'étude de milieux inhomogènes. Un modèle scalaire du champ électrique dans les bres optiques est utilisé pour mettre en ÷uvre et valider notre méthode et comprendre la signication physique des nouvelles solutions dans un cas simple. Le champ est supposé harmonique en temps et suivant la direction d'invariance de la bre mais inhomogène selon sa section transverse. Plusieurs exemples dans les bres à saut d'indice et dans les bres optiques microstructurées (FOMs) à c÷ur plein de dimension transverse nie sont décrits. Pour chaque géométrie, une étude complète est réalisée pour obtenir et prouver numériquement l'existence d'une unique solution non-linéaire auto-cohérente ou soliton spatial de plus haute énergie atteignable avant l'autofocalisation instable. Le soliton spatial dépend du prol transverse ni de la structure, correspond au soliton de Townes dans le cas du milieu homogène mais est différent de celui-ci dans les bres optiques étudiées. Notre nouvelle approche de l'étude numérique de l'effet Kerr dans les bres optiques permet ainsi de généraliser le soliton de Townes. Cependant, le prol de l'indice de réfraction induit par l'effet Kerr optique montre que l'approximation du guidage faible n'est plus respectée et donc que les caractéristiques de la solution non-linéaire sont mal évalu ées dans le modèle scalaire. L'implémentation du cas vectoriel sans approximation est donc réalisée. La même étude que dans le cas scalaire est alors menée en consid érant toutes les composantes du champ électrique. Enn, pour étendre le champ d'application de notre méthode numérique, les solutions non-linéaires sont étudiées dans des FOMs avec un défaut creux au centre. Par analogie avec la physique du solide, les congurations donneur/accepteur sont dénies et les solutions non-linéaires sont analysées selon la taille du défaut. L'étude des effets Kerr positif et négatif à travers ces congurations nous permet de découvrir de nouveaux comportements non-linéaires dans ces structures.

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Beugnot, Jean-Charles. "La diffusion Brillouin dans les fibres optiques microstructurées." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00296632.

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Abstract:

La diffusion Brillouin stimulée (DBS), résultant d'une interaction acousto-optique, est connue pour limiter la puissance transmise dans une fibre optique, mais sa grande sensibilité aux conditions extérieures la rend très intéressante dans le domaine des capteurs distribués. La nouvelle génération de fibres optiques microstructurées, apparue à la fin des années 90, présente un potentiel intéressant pour les interactions acousto-optiques car la succession périodique de micro canaux d'air emprisonnés dans la silice permet de confiner simultanément les modes optiques et acoustiques. A travers différentes expériences, ce travail de doctorat présente une étude détaillée de l'influence de la microstructure air-silice sur la dynamique de l'effet Brillouin tant dans la dimension transverse que longitudinale de la fibre photonique. Nous avons ainsi mis en évidence l'excitation de modes acoustiques transverses localisés dans le coeur de la fibre et piégés par la microstructure, à des fréquences hypersonores dépassant parfois le GHz, en bon accord avec le calcul numérique par élément finis des modes acoustiques de la fibre. De plus, les mesures du spectre de rétrodiffusion Brillouin stimulée ont également révélé le caractère acoustique multimode ainsi que l'augmentation significative du seuil Brillouin dans la plupart des fibres étudiées. Ces résultats ont été confirmés par des mesures distribuées du spectre Brillouin, qui ont montré la grande sensibilité aux contraintes mécaniques des fréquences Brillouin. En annexe à cette thèse, nous avons étudié la génération de supercontinuum, la diffusion Raman et le mélange à quatre ondes dans de courtes longueurs de fibres microstructurées.

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Lagorceix, Hervé. "Application des fibres optiques unimodales à l'interférométrie stellaire." Limoges, 1995. http://www.theses.fr/1995LIMO0050.

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Abstract:

L'etude presentee dans cette these a pour objet la liaison de telescopes par fibres optiques. Les reseaux de telescopes ainsi formes sont capables de fournir des images a haute resolution. Ce travail finance par l'esa s'inscrit dans un projet dont l'objectif final est la mise en orbite d'un reseau de 12 telescopes couples par fibre optique. L'interet des fibres optiques est de simplifier les liaisons entre les telescopes en remplacant les systemes a miroirs habituellement utilises. Les experiences effectuees durant la these ont eu pour but d'etudier et de compenser les problemes particuliers survenant de l'utilisation des fibres optiques. Il s'agit des problemes de dispersion, de birefringence et de stabilite des longueurs des fibres. Une maquette a ete realisee en laboratoire. Elle simule un reseau de trois telescopes relies a une station de melange interferometrique par trois fibres optiques unimodales a maintien de polarisation de 25 metres de long. La dispersion differentielle entre les fibres a ete compensee sur 200 nm, nous permettant d'obtenir des franges de 87% de contraste suivant un axe principal de la fibre. La birefringence differentielle a ete annulee en utilisant un compensateur de babinet a fibre optique. Ainsi des franges de 65% de contraste ont ete observees simultanement suivant les deux polarisations de la fibre. Enfin la stabilite des longueurs des fibres a ete maitrisee par deux types de systeme d'asservissement: l'un concerne les variations de temperature des fibres et permet de reguler leur temperature avec une precision de 1/100c et avec un temps de reponse de 15 min ; l'autre concerne les variations mecaniques des fibres (variations) et permet de stabiliser les longueurs a 3nm avec un temps de reponse de 0,1 ms

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Legros, Eric. "Photorecepteur integre pour transmission coherente sur fibres optiques." Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA112413.

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Abstract:

La photodetection coherente requiert des photorecepteurs equilibres a faible bruit afin de pouvoir reduire la puissance de l'oscillateur local sans augmenter la puissance minimale detectable. Nous avons concu et caracterise des photorecepteurs equilibres a faible bruit, notamment en utilisant une adaptation en entree par element(s) inductif(s). Les applications visees initialement etaient les transmissions numeriques binaires, au debit de 622 mbit/s, detectees en coherent heterodyne. Dans un premier temps, nous avons fabrique ces photorecepteurs grace a une technologie purement hybride. Apres ces tests prealables sur des circuits hybrides, nous avons concus des preamplificateurs integres sur substrat gaas et inp, selon des architectures similaires. Ce dernier substrat permet d'integrer le preamplificateur avec les photodetecteurs equilibres sur le meme monolithe (circuit integre opto-electronique/oeic). Les bandes passantes vont de 2,8 ghz, 800 ohm de transimpedance, avec un bruit moyen inferieur a 4,5 pa/hz#1#/#2 (detection equilibree), a 9,3 ghz, 280 ohm de transimpedance, avec moins de 8 pa/hz#1#/#2 (un seul detecteur), cela pour une architecture a 3 etages. Les transistors sont a effet de champ, de type phemt gaalas/gainas de grille 0,25 m (integration sur gaas), ou de type hfet gaalinas ou gainasp de grille 0,5 m (inp). Ces preamplificateurs ont servi a faire des photorecepteurs pour une detection coherente heterodyne et pour une detection directe, avec respectivement, une sensibilite de 47 dbm en cpfsk a 1,2 gbit/s ou de 49 dbm a 622 mbit/s dans un systeme experimental, et de 23,5 dbm (deduit des mesures de bruit) a 10 gbit/s en format nrz

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DEMOUCHY, GILLES. "Generation du second harmonique dans les fibres optiques." Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066119.

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Abstract:

Les fibres optiques en tant que milieux centro-symetriques ne devraient pas, normalement, produire un rayonnement de second harmonique. Cependant, des rendements de doublage de frequence de l'ordre de 5% peuvent etre obtenus dans des fibres de silice dopees au ge. Cet effet remarquable fait actuellement l'objet d'un grand nombre de recherches. Des rendements non negligeables de second harmonique sont d'un grand interet technologique, ce processus pouvant a terme remplacer les tres onereux cristaux conventionnels doubleurs de frequence. Stolen et tom ont montre que le temps necessaire pour obtenir un rendement de conversion important peut etre considerablement reduit en procedant a une premiere etape de preparation, au cours de laquelle la fibre est irradiee simultanement a 1064 nm et 532 nm (phase d'ecriture). Recemment baranova, zel'dovich & al. Ont propose un modele microscopique qui pourrait expliquer la formation d'un reseau holographique de dipoles orientes detruisant localement la symetrie d'inversion et dont la periode correspond exactement aux conditions d'adaptation de phase pour la generation du second harmonique. Nous avons etudie l'influence de divers parametres experimentaux (dopage des fibres optiques, duree et largeur spectrale des impulsions, puissance crete injectee, proportion de rayonnement de second harmonique injectee lors de la phase de preparation) sur deux phenomenes de saturation intervenant lors de la generation de second harmonique dans les fibres optiques: la saturation avec l'energie injecte lors de la phase de preparation et la saturation avec la longueur de la fibre (longueur effective du reseau holographique). Les resultats obtenus sont dans l'ensemble en bon accord avec les previsions theoriques du modele de zel'dovich et les hypotheses microscopiques suggerees quant a l'origine des centres responsables de la formation du reseau holographique (centre ge(1)). Comme exemple d'application technologique de ce phenomene nous montrerons que le rayonnement de second harmonique genere par une fibre optique permet le pompage synchrone d'un laser a colorant

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Demagh, Nacer-Eddine. "Méthodes de métrologie des températures par fibres optiques." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375970718.

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Vallet, Franck. "Etude d'un capteur extrinsèque de vibrations à fibres optiques." Limoges, 1997. http://www.theses.fr/1997LIMO0013.

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Abstract:

Dans ce memoire, nous presentons un capteur extrinseque de vibrations a fibres optiques destine a etre installe dans les centrales hydroelectriques pour predire l'etat d'usure de divers elements mecaniques sur les machines tournantes. Une analyse critique des differentes modulations employees conduit au choix d'un capteur utilisant la modulation de phase du fait de la grande sensibilite de mesure permise. La tete du capteur propose comprend un montage de type interferometrique original destine a permettre la mesure sans contact de deplacement d'une masse sismique soumise a une acceleration. Un reseau de diffraction solidaire de la masse sismique est eclaire par un systeme de franges d'interferences primaire. Ses deplacements provoquent le defilement de franges secondaires dont le comptage fournit l'information sur la valeur et la frequence de l'acceleration. La theorie relative a la mesure du deplacement par procede interferometrique est presentee ainsi que l'application de ce principe a la mesure de vibrations. Les dispositifs optiques, mecaniques et electroniques constituant le capteur sont decrits et caracterises en detail. En particulier, l'emploi de reseaux de diffraction non standards nous amene a l'elaboration d'un banc de fabrication par holographie et a la caracterisation des reseaux. Prealablement a la mise en boitier de la tete du capteur, la frequence propre et le coefficient d'amortissement du systeme mecanique etudie sont determines. Les resultats experimentaux demontrent que le capteur fonctionne parfaitement pour des frequences de vibrations aussi basses que 0,2 hz, la gamme de frequences mesurable allant jusqu'a 70 hz. La limite basse en acceleration de notre capteur est de 0,03 m/s#2rms, la gamme d'accelerations detectable s'etendant jusqu'a 10 m/s#2 rms. Finalement, le capteur developpe est compact et facile a mettre en uvre.

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Meyer, Serge. "Etude et faisabilité d'un filtre optique à cristaux liquides accordable en longueur d'onde : optimisation des paramètres opto géométriques." Université de Marne-la-Vallée, 2001. http://www.theses.fr/2001MARN0157.

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Di, Bin Philippe. "Analyse modale théorique et expérimentale de composants à fibres optiques multimodes : étude d'un capteur de température à fibre optique." Limoges, 1993. http://www.theses.fr/1993LIMO0211.

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Abstract:

Les composants a fibres optiques multimodes presentent des caracteristiques optiques dependant du contenu modal en ligne. Une premiere partie de notre etude porte sur le developpement de moyens theoriques et experimentaux d'evaluation du comportement modal de composants multimodes. La realisation d'un banc de mesures comportant une source modale selective a permis la caracterisation de connecteurs, de coupleurs et de composants reflectifs. Une nouvelle methode de mesure des excentrements entre les fibres d'une connexion est proposee. Les enseignements issus de l'analyse modale ont ete mis a profit pour la conception d'un capteur a fibre optique de type reflectif destine a la mesure analogique de la temperature. Sur une plage allant de 20c a +150c, la precision de ce capteur est de l'ordre de 1c. Il est adapte a un fonctionnement en reseau dans lequel les informations issues de chacun des points de mesures sont multiplexees temporellement

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Auguste, Jean-Louis. "Conception, réalisation et caractérisation d'une fibre à forte dispersion chromatique négative." Limoges, 2001. http://www.theses.fr/2001LIMO0010.

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Abstract:

La dispersion chromatique (d) qui se traduit par un etalement temporel de l'impulsion lumineuse se propageant dans la fibre optique, est un facteur limitant des debits de communication. En effet, en raison du recent developpement des amplificateurs a fibres optiques dopees aux terres rares fonctionnant autour de 1. 55m, la majorite des systemes de communication installes, composes de fibre optique optimisee en terme de dispersion chromatique a 1. 3m, sont utilises a 1. 55m ou d est voisine de + 16 ps/nm/km. De nombreux systemes, actifs ou passifs ont ete mis au point pour compenser cette dispersion chromatique. La solution que nous avons retenue pour une compatibilite totale avec la fibre de ligne et sa sensibilite moindre aux parametres environnementaux (temperature, pression, vibrations) est celle d'une fibre optique a double cur concentrique permettant d'obtenir une tres forte dispersion chromatique negative autour de 1. 55m. La premiere partie de cette these presente un etat de l'art des solutions existantes pour compenser la dispersion chromatique ainsi que le developpement d'un outil de simulation performant, base sur une adaptation de la methode du faisceau propage (bpm) couplee a l'algorithme de wijnands, permettant d'optimiser les differents parametres optogeometriques de la fibre a dispersion negative (fdn) a realiser. La seconde partie de ce rapport condense les differents resultats experimentaux obtenus avec ce type de fibre. Une caracterisation complete en terme de propagation, forme des champs, attenuation, pertes au raccordement et dispersion chromatique a ete effectuee sur les differentes fibres realisees. Une fibre presentant une dispersion d 1800 ps/nm/km a 1. 558m a ainsi ete obtenue. C'est a ce jour et a

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Braud, Flavie. "Solitons et ondes dispersives dans les fibres à dispersion oscillante." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10064/document.

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Abstract:

Cette thèse est consacrée à l’étude des comportements de propagation de solitons et des ondes dispersives dans les fibres optiques microstructurées avec un profil de dispersion variable. Le premier chapitre présente les propriétés générales de guidage, introduit les processus linéaires et non-linéaires dans lesquels les solitons et les ondes dispersives sont mis en jeu. Les étapes de fabrication des fibres optiques microstructurées sont décrites. Le deuxième chapitre est dédié à l’étude de la dynamique d’émissions de multiples ondes dispersives et de cascades d’ondes dispersives dans des fibres dont le zéro de dispersion évolue sinusoïdalement. Le troisième chapitre porte sur la transformation d’une onde dispersive en un soliton fondamental lorsqu’elle se situe en régime de dispersion anormale. Dans le dernier chapitre, un contrôle simultané de la longueur d’onde et de la durée des solitons ultra-courts est démontré sur une large gamme de paramètres grâce à l’utilisation de fibres optiques topographiques spécialement conçues à cet effet
This thesis concerns the study of the propagation of solitons and dispersive waves in optical fibers with tailored longitudinal profiles. The first chapter presents the general guiding properties of an optical fiber, introduces the main linear and non-linear process involved in solitons and dispersive waves propagation and describes the fabrication process of microstructured optical fibers. The second chapter explores the emission dynamics of cascaded resonant radiations and multiple resonant radiations in a fiber with an oscillating zero-dispersion wavelength. The third chapter deals with the transformation of a dispersive wave into a fundamental soliton when its location is in the anomalous dispersion region. Finally, in the fourth chapter, simultaneoulsy control of the wavelength and duration of ultrashort soliton is demonstrated through the use of specially designed topographic fibers

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Gagnadre, Isabelle. "Etude et réalisation d'un système de téléreport par fibres optiques." Limoges, 1992. http://www.theses.fr/1992LIMO0175.

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Abstract:

Nous avons realise un systeme de transmission d'images base resolution, susceptible d'etre utilise pour le telereport d'affichage de compteurs inaccessibles. Son principe consiste a focaliser sur l'affichage la lumiere emise en sortie d'une fibre, et a analyser le flux de lumiere reflechie. Un distributeur a fibres optiques a ete mis au point pour le deplacement de la tache de focalisation. Il permet d'alimenter successivement les 30 fibres d'une nappe verticale, a partir d'une fibre unique. Pour la reception de la lumiere reflechie, deux versions ont ete etudiees. La premiere utilise le principe du retour inverse de la lumiere, c'est-a-dire que le flux reflechi par le chiffre est recueilli dans la meme fibre qui sert a l'eclairer. Un calcul theorique du bilan photometrique a montre les difficultes d'application d'un tel systeme, en raison de l'importance de la lumiere parasite recueillie avec le signal utile. Nous avons donc propose de recueillir la lumiere reflechie par des cellules photovoltaiques et de creer en quelque sorte un repeteur. Les previsions photometriques de cette seconde version ont montre sa faisabilite. La realisation experimentale de ce montage nous a permis de comparer le bilan photometrique experimental a celui prevu theoriquement et d'analyser les performances du systeme, en particulier sa resolution spatiale

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Lavoute, Laure. "Conception et fabrication d'une fibre unimodale à gaine résonante combinant large coeur et fort niveau de dopage." Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/270a2199-24b1-4c40-beb4-cd2f324542a7/blobholder:0/2007LIMO4051.pdf.

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Abstract:

Le transport et la génération de forte puissance dans les fibres optiques sont aujourd’hui principalement limités par les effets non linéaires et problèmes thermiques engendrés par des densités de puissance trop importantes. Les structures originales de types LHDC (« Large and Highly Doped Core ») présentées pour la première fois dans ce manuscrit, permettent de s’affranchir de ces contraintes en combinant un large cœur (grande aire modale) et un fort niveau de dopage (faible longueur d’interaction). Le cœur actif est entouré d’une gaine résonante d’inclusions haut indice générant, via des couplages intermodaux optimisés, la délocalisation de l’énergie de l’ensemble des modes d’ordres supérieur supportés par le cœur tout en préservant le confinement du mode fondamental. Ce filtrage modal original favorise la discrimination par le gain de l’unique mode fondamental, garantissant ainsi la qualité spatiale du faisceau émis
Propagation and generation of high power in optical fibre are mainly limited by the nonlinear and thermal effects occurring when power density is too high. The original LHDC structures ("Large and Highly Doped Core") presented for the first time in this manuscript, can escape these limiting factor by combining a large core (i. E. Large mode area) and a high doping level (i. E. Low fibre length). The active core is surrounded by a resonant cladding made of high index inclusions. Thanks to optimized coupling relation between the core and the cladding rods, energy of high order modes of the core spreads over the cladding when the fundamental mode remains confined in the active region. This original modal filtering combined to gain discrimination guarantees the quality of spatial beam

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Maurel, Gilles. "Caractérisation de fibres optiques polymères multimodales à saut d'indice à coeur en PMMA." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30141.

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Abstract:

Ce travail a porte sur la caracterisation de 2 types de fibres optiques plastique a cur en pmma. Il s'agit des fibres tb1000 et ek40 produites respectivement par les societes asahi et mitsubishi. Notre etude a, dans un premier temps, consiste a concevoir et realiser un dispositif de caracterisation autmatise destine a: 1) mesurer l'ouverture angulaire; 2) determiner les courbes d'affaiblissement spectral; 3) etablir le diagramme de rayonnement en champ lointain. Les resultats obtenus ont ete compares a ceux calcules a l'aide de modeles phenomenologiques qui prennent en compte les differents processus physiques qui agissent sur la propagation de ces fibres. Il en ressort que nous pouvons determiner la longueur d'equilibre de modes, l'exces d'affaiblissement qui n'est pas d'origine intrinseque et le coefficient de couplage de modes. Nous proposons une interpretation quant aux origines possibles de l'affaiblissement en exces. Nous avons, par la suite, suivi l'evolution de ces parametres au cours d'un vieillissement thermique a 85#oc. Nous avons observe dans tous les cas une degradation progressive des caracteristiques optiques de transmission. Nous avons mis en evidence, par analyse enthalpique differentielle la presence, dans le materiau qui constitue le cur, de deux phases qui evoluent au cours du vieillissement. Ces deux phases sont respectivement associees a une structure purement amorphe du materiau et a une structure distincte dans laquelle existe une orientation privilegiee des chaines macromoleculaires. Cette derniere est mise en evidence, dans aucun doute possible, par l'observation de la birefringence qu'elle induit. Des essais de traction et des mesures de retrait sur des echantillons a differents stades du vieillissement nous ont permis d'evaluer les temps de relaxations de chaque phase

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Legoubin, Sandra. "Etude expérimentale et théorique de la réponse spectrale de composants photo-inscrits dans des fibres optiques." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10127.

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Abstract:

La these decrit completement les dispositifs d'inscriptions de reseaux de bragg par la methode holographique transverse mis au point au laboratoire. Les sources ultraviolettes developpees a cet effet fonctionnent en regime pulse ou continu. Nous avons ainsi pu inscrire des reseaux de bragg dans divers types de fibre a diverses longueurs d'onde (0. 7<<1. 8 m), ainsi que les filtres de moire ou filtres perot-fabry. Lors des experiences, des dynamiques complexes d'inscription de reseaux ont ete observees, que ce soit en regime continu ou en regime pulse. En effet, dans le cas des irradiations de longue duree, le coefficient de transmission decroit, puis croit et decroit de nouveau, pendant que la longueur d'onde de resonance du reseau croit, puis decroit. Un modele macroscopique propose dans le laboratoire permet d'interpreter les resultats experimentaux observes. De nombreuses experiences ont ete realisees, en regime continu et en regime pulse, afin de verifier la validite du modele macroscopique. Dans ce memoire, nous avons presente une methode de calcul de la reponse spectrale d'une fibre dont l'indice evolue selon une loi pseudo-periodique. Nous avons pu, a l'aide de cette methode, prevoir les allures des reponses spectrales d'un filtre de bragg. En utilisant un modele simplifie, nous avons pu etablir quelques regles d'ingenierie d'inscription de reseaux. Le modele complet a permis d'etudier la reponse spectrale d'un filtre de perot-fabry, et nous avons pu mettre en evidence que l'intervalle spectral libre entre ordres n'est pas constant sur la largeur spectrale du filtre. Ce phenomene a ete confirme par des observations experimentales. Nous avons aussi calcule la reponse spectrale d'un filtre de bragg dont le profil est calcule a l'aide des hypotheses du modele macroscopique. Nos etudes experimentales sont donc en bon accord avec l'hypothese de l'existence de deux types de photorefractivite.

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Ibrahim, Roger. "Amplificateurs optiques à stabilisation de gain rapide : étude et proposition de configurations WDM hybrides EDFA-SOA." Evry, Institut national des télécommunications, 2008. http://www.theses.fr/2008TELE0001.

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Tchahame, Nougnihi Joel Cabrel. "Diffusion Brillouin dans des fibres optiques étirées et microstructurées." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2049/document.

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Abstract:

Cette thèse de doctorat porte sur une étude fondamentale de la diffusion Brillouin dans desmicrofibres optiques et des fibres optiques microtructurées à petit cœur. Par le biais d’expérienceset de simulations numériques, nous avons ainsi démontré que le gain Brillouin dans des microfibresoptiques à base de verre chalcogénure peut atteindre une valeur 150 à250 fois supérieure à celled’une fibre optique conventionnelle. Par ailleurs, nous avons également reporté la génération desspectres Brillouin multi-pics dans une fibre optique microstucturée à petit cœur, dont les paramètresopto-géométriques varient le long de la fibre. L’étude de ces spectres particuliers montre que lecomportement multi-résonant provient à la fois de l’excitation d’ondes acoustiques hybrides, etde la g´eom´ etrie de la fibre optique. Un autre travail marquant de cette thèse est la mise enévidence des ondes acoustiques de surface dans une configuration guidée. Pour la première fois`a notre connaissance, nous avons observé et caractérisé la diffusion Brillouin de surface dans desfibres optiques microstructurées à petit cœur, et `a fort taux de remplissage d’air. Nos résultatsmontrent notamment que ce nouveau mode de diffusion est extrêmement sensible à la géométriedes fibres optiques microstructurées. L’ensemble de ces travaux de thèse apportent une meilleurecompréhension de la diffusion Brillouin dans des fibres optiques à section sub-longueur d’onde,ouvrant ainsi la voie vers la réalisation de nouveaux composants fibrés opto-acoustiques, pour lestélécommunications et les capteurs
This PhD thesis focuses on the fundamental aspects of Brillouin scattering in chalcogenidemicrofibers and silica photonic crystal fibers with wavelength-scale solid core. Through experimentalinvestigations and numerical simulations, we have demonstrated that the Brillouin gain inchalcogenide microfiber can reach a value 150 to 250 times higher than in conventional opticalfibers. Moreover, we have reported the generation of multipeaked Brillouin spectra in a long taperedbirefringent photonic crystal fiber. A further investigation of these spectra shows that the multiresonantbehavior arises both from the excitation of hybrid acoustic waves and the fiber tapering.Another significant work of this thesis is the evidence of surface acoustic waves in small-core photoniccrystal fibers with large air filling fraction. Our results show specifically that this new type of scatteringis extremely sensitive to the air-hole microstructure geometry. Finally, these works contribute toa better understanding of Brillouin scattering in ultrathin optical fiber, paving the way towards therealization of new optoacoustic components for telecommunications and sensors

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Bilodeau, François. "Démonstration d'un système de télédistribution numérique par fibres optiques." Thesis, University of Ottawa (Canada), 1986. http://hdl.handle.net/10393/4759.

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Pruneau, Godmaire Xavier. "Micro-usinage de fibres optiques avec un laser CO2." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/26911/26911.pdf.

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Phéron, Xavier. "Durabilité des capteurs à fibres optiques sous environnement radiatif." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01058775.

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Abstract:

Nous avons étudié le comportement de capteurs répartis par rétrodiffusion Brillouin dans des fibres optiques soumises à des environnements radiatifs pour la mesure de contraintes thermomécaniques. Le premier chapitre présente le besoin de mesure répartie par fibre optique pour le stockage sur site géologique des déchets radioactifs de moyennes et hautes activités vie longue (MA-VL et HA-VL) envisagé par l'Andra. Le second chapitre précise la méthodologie utilisée durant la thèse. Le choix de fibres optiques utilisées ainsi que les moyens de caractérisation exploités pour étudier l'évolution de la réponse des fibres optiques y sont présentés. Dans la troisième partie, nous montrerons l'influence de l'exposition aux rayonnements UV sur le spectre Brillouin de certaines fibres optiques. La réponse de la fibre optique fortement dopées au Germanium montre une grande sensibilité de l'atténuation et des changements sur la fréquence Brillouin induits par des rayonnements UV. Dans la quatrième partie, nous montrerons les résultats de la méthodologie appliquée pour la caractérisation de la réponse capteurs répartis par rétrodiffusion Brillouin dans diverses fibres optiques au cours des irradiations gamma. Ces études ont permis de converger vers la conception d'une fibre optique spéciale dopée au Fluor qui est adaptée l'application de surveillance d'alvéole de stockage de déchets radioactifs de type HA-VL et MA-VL pendant une échelle séculaire

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Zhou, Junhe. "Etude théorique et expérimentale des amplificateurs à fibres optiques." Paris, ENST, 2008. http://www.theses.fr/2008ENST0071.

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Abstract:

Les amplificateurs optiques sont des éléments déterminants pour les systèmes de communications optiques. Les amplificateurs exploitant les effets non linéaires dans fibres optiques qui utilisent comme milieu amplificateur les fibres de transmission elle-même ou une fibre dopée spécialement conçue. Ces amplificateurs présentent de nombreux avantages sur les amplificateurs optiques classiques comme les amplificateurs à lasers à semi-conducteurs ou les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium (EDFA) par exemples. Ils ont en effet une bande passante d'amplification plus large et un facteur de bruit inférieur, du fait notamment qu’ils sont en en mesure de fournir amplification plus distribuée. Des recherches intensives ont été menées afin d’améliorer les performances pour les utiliser dans les systèmes de communications. Les trois types des amplificateurs non linéaires abordés dans cette thèse sont les amplificateurs à fibre Raman, les amplificateurs paramétriques à fibre et les amplificateurs Brillouin à fibre. Ces amplificateurs utilisent tous une non linéarité dans la fibre pour amplifier les signaux en utilisant une puissante pompe de fréquence plus élevée c’est-à-dire à de longueur d'onde plus courte. Pour les amplificateurs Raman et les amplificateurs Brillouin, la pompe est habituellement distante d'environ 100nm soit 10THz de la longueur d'onde du signal, tandis que les amplificateurs paramétriques exigent une pompe de longueur d'onde proche de la longueur d'onde de dispersion nulle de la fibre. Cette thèse est consacrée à des travaux recherche sur la modélisation mathématique et numérique des amplificateurs et des lasers à fibre et à la la leurs validations expérimental
Optical amplifiers are the key elements in optical communication systems. Nonlinear optical fiber amplifiers are optical amplifiers that use fibers, which can be either the transmission fiber or the specially designed fiber, as the gain media. Nonlinear optical fiber amplifiers have several advantages over the conventional optical amplifiers such as Erbium doped fiber amplifiers (EDFAs). They have lower noise figure, broader amplification range and are able to provide distributed amplification. Intensive researches have been carried out using them to improve the system performance. Mainly three types of the nonlinear amplifiers are addressed in this thesis, i. E. The Raman fiber amplifiers, the parametric fiber amplifiers and the Brillouin fiber amplifiers. These amplifiers all use the nonlinearity within the fiber to amplify the signals with a strong pump at the higher frequency or shorter wavelength. For Raman amplifiers/Brillouin amplifiers, the pump is usually about 100nm/10GHz away from the signal wavelength, while the parametric amplifiers require the pump wavelength to be close to the zero dispersion wavelength of the fiber. The dissertation is devoted to research on the mathematical modeling and experimental verification of the nonlinear fiber amplifiers and fiber lasers

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Dissertations / Theses on the topic 'Câble à fibres optiques'

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