Matériaux Fibrés (Optical fibre materials)

Bernard Dussardier (1) , Gérard Monnom (1)

1 LPMC - Laboratoire de physique de la matière condensée

L'évolution des recherches en optique guidée depuis la naissance de cette spécialité a toujours été intimement liée aux progrès effectués sur les matériaux. Au début, il s'est agit d'obtenir des matériaux les plus purs possibles afin d'éviter les phénomènes néfastes d'absorption et de diffusion de l'onde lumineuse dans le milieu. En 1969, l'atténuation des fibres optiques avoisinait les 1 000 dB/km, et dix ans plus tard les progrès technologiques apportés aussi bien à la purification des matériaux précurseurs qu'aux méthodes de fabrication ont permis la réalisation de fibres optiques à base de silice présentant des pertes de 0,2 dB/km, chiffre qui correspond au minimum théorique pour ce matériau. La pureté extrême des fibres étant réalisée, il est devenu possible de doper intentionnellement le matériau par des éléments actifs : cette innovation a révolutionné les techniques de télécommunication. Les nouveaux systèmes de télécommunications à longues distances sont maintenant tout optique grâce à l'utilisation de fibres pour la transmission comme pour l'amplification. Ce n'est là qu'un exemple des progrès réalisés en optique guidée grâce aux recherches sur les matériaux ; bien d'autres pourraient être cités : fibres lasers accordables en longueur d'onde, multiplexeurs en longueurs d'onde. Tirant profit de la forte densité de puissance accessible en optique guidée, des lasers émettent dans des domaines spectraux non accessibles en optique massive grâce à de nouveaux matériaux ou aux propriétés non linéaires de matériaux existants. La première section est consacrée aux notions indispensables à la compréhension des autres chapitres: notion de guidage optique, de propagation, causes d'absorption dans les fibres, dispersion, spectroscopie. La section suivante traite plus spécifiquement des méthodes de fabrication et de caractérisation des fibres optiques. La troisième section est consacrée aux composants basés sur des fibres à base de silice (réseaux de Bragg, coupleurs, amplificateurs, lasers et capteurs) tandis que la dernière donne un aperçu des diverses applications des fibres à base de verres de basse énergie de phonon.

Mots clés: Fibre optique; verre; optical fiber; rare-earth

Domaines: Optique [physics.optics]; Optique / photonique

Bernard Dussardier, Gérard Monnom. Matériaux Fibrés (Optical fibre materials). G. Roosen. Filière silicium et matériaux fonctionnels pour l'optoélectronique, Lavoisier,, pp.349-387, 2003, EGEM. ⟨hal-00589255⟩