Capteurs à fibres optiques

Introduction

Les fibres optiques sont le plus souvent associées aux transmissions ou aux télécommunications. Leurs caractéristiques de faible atténuation et de grande bande passante ont permis de créer des réseaux terrestres et transocéaniques pour transporter diverses informations comme le téléphone, l'internet, ... L'indice de réfraction de la silice (i.e. du verre) varie en fonction de la longueur d'onde (i.e. dispersion), de la température, de la déformation, de la pression, ...Toutes ces influences induisent des modifications sur l'onde se propageant dans la fibre. Ces modifications sont généralement néfastes pour les télécommunications mais peuvent être mises à profit pour réaliser des capteurs sensibles à la température, à la déformation, ...

Les fibres optiques sont très attrayantes à plusieurs points de vue :

  • dimensions transversales petites, ne perturbent pas son environnement et possibilité d'applications en médecine;

  • insensibilité aux perturbations électromagnétiques;

  • faible atténuation : le capteur peut être positionné à grande distance;

  • légèreté, très intéressant pour les applications spatiales et aéronautiques;

  • très bonne stabilité dans le temps;

  • bonne résistance à la corrosion.

Néanmoins elles possèdent quelques inconvénients :

  • la fragilité;

  • la complexité de la connectique associée;

  • la limitation en température pour certaines fibres (+85°C pour les fibres en plastique);

  • le prix du capteur à fibre optique est (pour l'instant) plus élevé que celui d'un capteur traditionnel, sans pour autant être plus performant dans les applications usuelles;

L'objet de ce cours est de donner un aperçu sur les différentes techniques utilisées pour réaliser des capteurs à base de fibres optiques. Nous détaillerons successivement dans ce cours les différentes techniques de modulation de l'information qui sont :

  • la modulation d'intensité

  • la modulation de phase

  • la modulation de polarisation

Le lecteur pourra trouver de plus amples informations dans la nombreuse littérature, notamment les références [ ], [ ], [ ], [ ].

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