Thematic: Photonique

Plusieurs signaux ont été multiplexés dans une même fibre optique pour offrir de multiples services au sein de petits réseaux domestiques ou d’entreprises. Pour ce faire, la technique du multiplexage en longueur d’onde est utilisée sur une fibre multimode OM3 (100m). Un signal numérique de type 10GbE et un signal radiofréquence (RF) IEEE 802.11g sont ainsi propagés sur la fibre. Le signal RF est ensuite rayonné en espace libre sur une portée de 5m. La conversion optique/RF est assurée par un photodétecteur rapide (BP = 3GHz) et un amplificateur faible bruit. Ces 2 éléments ont la particularité d’être photo alimentés afin de ne consommer aucune énergie au sein du réseau, l’énergie étant acheminée dans la même fibre que les 2 signaux initiaux. Au sein du point d’accès RF, un convertisseur photovoltaïque fibré passif assure l’alimentation des 2 dispositifs électroniques.

Depuis le lancement d’internet et des outils multimédia, la croissance du trafic de données a toujours pu s’appuyer sur une évolution continue des performances de la capacité des réseaux fibrés. Cependant, même si les performances rapportées sur fibres monomodes n’ont cessé d’augmenter, elles semblent aujourd’hui arriver à leur limite physique, ce qui implique de devoir développer de nouvelles technologies de rupture afin de répondre à l’augmentation des débits prévue d’ici la prochaine décennie. Dans ce contexte, une technologie semble émerger : le multiplexage spatial. Dans le cas de l’utilisation de fibres légèrement multimodes, il s’agit d’utiliser chaque mode comme un canal indépendant de transmission. Il est ainsi possible, dans une même fibre, de multiplier par 10 ou plus le débit de données.

Une fibre spécifique monomode délivrant un faisceau cohérent de profil d’intensité plat est une solution avantageuse pour de nombreuses applications (Laser MegaJoule, interactions laser-tissus biologiques, marquage/découpe laser…). En effet, elle permettrait un éclairement uniforme de la cible (contrairement au profil quasi-gaussien délivré par une fibre monomode standard ou microstructurée) tout en conservant une profondeur de champ importante (grâce à la monomodalité de la fibre) et les avantages classiques d’une solution fibrée (compacité, robustesse, faible encombrement…). Nous avons pu obtenir la première réalisation convaincante de ce type de fibre grâce à la centrale photonique Fibertech en combinant notamment les savoir-faire du dépôt OVD et de la réalisation de fibres microstructurées.

Nous avons récemment implémenté au sein de la centrale Fibertech un système permettant la fabrication de fibres optiques (microstructurées ou non) dont le diamètre, et donc les propriétés de guidage, varient à souhait dans le sens de leur longueur. Les Figures jointes montrent des exemples de profils longitudinaux de fibres fabriquées, que nous avons baptisées « fibres topographiques ». Les exemples représentés sur cette figure attestent de l’efficacité et de la versatilité de cette approche aujourd’hui opérationnelle. Cette véritable rupture technologique est le fruit de plusieurs années de développement au sein de la centrale technologique et nous sommes à notre connaissance les seuls au monde capables de fabriquer de telles fibres avec une telle précision.

Débutée en 2008 au sein de l’équipe Photonique, l’activité portant sur la génération de supercontinuum dans les fibres optiques a rapidement porté ses fruits grâce à l’apport de fibres optiques innovantes issues de la centrale Fibertech. Ainsi, en utilisant des fibres microstructurées à dispersion décroissante dopées à l’oxyde de germanium, nous sommes parvenus à mettre au point la première source blanche continue à fibre optique au monde, avec une puissance approchant les 10 W, un record à l’époque. Il s’agit d’ailleurs à notre connaissance de la seule démonstration de supercontinuum à la fois continu et blanc à ce jour.