Capteur fibre optique a polarisation PDF Download

Author: T. Ph Jaccoud
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Languages : fr
Pages : 72

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Author: Antoine Brientin
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Languages : fr
Pages : 0

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La mesure de l'indice optique d'un milieu est un moyen d'obtenir des informations comme les éléments chimiques qui le composent, sa température ou sa pression. Le capteur dit de Fresnel, basé sur la mesure de la puissance réfléchie à l'extrémité d'une fibre optique monomode, est un moyen simple de réaliser des mesures d'indice optique, et est adapté à des mesures in-situ de réticulation ou de teneur en eau dans des structures composites. Néanmoins, ce capteur ponctuel ne permet de faire des mesures que sur une petite zone à l'extrémité de la fibre, le rendant très sensible aux perturbations locales. Cette thèse étudie la possibilité d'utiliser des structures de fibres spéciales en tant que capteur de Fresnel, d'un point de vue théorique et expérimental, afin d'élargir le champ de mesures possibles. Les fibres optiques biréfringentes sont d'abord considérées, avec l'objectif de réaliser des mesures d'anisotropie optique. Les fibres multimodes sont ensuite étudiées afin d'augmenter sensiblement le volume de mesure grâce à leur diamètre de coeur important, et de valider l'emploi de fibres plastiques à bas coût en tant que capteur de Fresnel. Enfin, l'utilisation de la spectroscopie sur un capteur de Fresnel est envisagée, avec l'objectif d'utiliser les possibles bandes d'absorption dans un milieu pour obtenir des informations supplémentaires sur ce dernier, ou bien de prendre en compte la diffusion de la lumière par des particules situées à l'extrémité de la fibre.

Author: Nicolas Javahiraly
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Languages : fr
Pages : 316

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Nous présentons le principe, le concept et le développement technologique de deux types de capteurs : un capteur de position angulaire à fibre optique basé sur les phénomènes de couplage de modes, et un capteur de couple photonique basé sur la modulation de la polarisation. Après une présentation de l'état de l'art en matière de mesure du couple et de position angulaire, nous analysons la propagation de la lumière dans les fibres optiques en considérant ses aspects électromagnétiques et opto-géométriques, applicables aux capteurs à modulation de polarisation en développant le phénomène de polarisation et aux capteurs à modulation d'amplitude en développant le couplage de modes. Nous avons réalisé l'étude théorique et expérimentale des réponses du capteur de couple et position angulaire en fonction de la nature et de la géométrie du matériau le constituant. Nous obtenons expérimentalement pour le capteur de couple, des sensibilités comprises entre 2,233.10-3 et 1,067 ʿ/N.m et des raideurs comprises entre 5,91 et 448,01 N.m/ʿ suivant la nature et la géométrie du matériau utilisé. La comparaison entre les valeurs théoriques et expérimentales donne un écart maximum de 1,68 à 3,4%. Nous avons testé la répétabilité du capteur de couple présentant un arbre creux en Acier de section carrée, de longueur 150mm. Un écart maximum de ±2,57%a été obtenu. L'influence des variations en Température pour DT=130ʿC donne une augmentation de 7% par rapport à la théorie. Enfin, en utilisant un dispositif expérimental pour obtenir un signal de référence, nous avons obtenu un écart maximum de la sensibilité et de la raideur de 0,59% par rapport à la théorie. Par conséquent, nous minimisons les fluctuations de la source avec le dispositif de référence.

Author: Adil El Amari
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Languages : en
Pages : 113

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Dans le troisième chapitre, un capteur à fibre optique pour mesurer l'ammoniac généré par la rétine de l'abeille est présenté. Ce capteur fonctionne sur le principe de la détection de la fluorescence d'un indicateur de pH. Cette fluorescence est provoquée par la présence d'ammoniac.

Author: Pierre Ferdinand
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Languages : fr
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DE NOS JOURS, LES MESURES PAR CFO COUVRENT LA QUASI-TOTALITE DES PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES ET LES EFFORTS DE DEVELOPPEMENTS CROISSENT DE 15%/AN, LES PARAMETRES LES PLUS ETUDIES ETANT LA TEMPERATURE (+22%/AN) ET LA PRESSION (+18%/AN). DEPUIS PEU, LES CFO SONT VALORISES PAR LEUR MISE EN RESEAU, DES RCFO ETANT DEJA COMMERCIALISES. LA REALISATION D'UN CAPTEUR REPARTI, RESEAU UNIVERSEL DU FUTUR, A ETE PRESENTEE: 1) UN REFLECTOMETRE DE LABORATOIRE A 830 NM (DIODE LASER): CE BANC A PERMIS LA MISE AU POINT DE LA GENERATION ET DE L'INJECTION AUTOMATIQUE D'IMPULSIONS DANS LA FIBRE, LA REDUCTION DE 30 DB DU PIC D'ENTREE, L'ACQUISITION ET LE TRAITEMENT DES SIGNAUX; 2) UN REFLECTOMETRE DE POLARISATION A 830 NM: LES BIREFRINGENCES SONT MODELISEES A L'AIDE DES FORMALISMES DE JONES, MUELLER ET POINCARE, ET LEUR MESURE S'EFFECTUE GRACE A UNE TETE D'ANALYSE DE LA POLARISATION ET 4 PM REFROIDIS. BIEN QUE LA PRECISION OBTENUE LIMITE D'EMPLOI DU BANC A LA SURVEILLANCE, LA FAISABILITE A ETE ETABLIE; 3) UN PROTOTYPE DE CAPTEUR REPARTI A 1047 NM: UN MINI LASER YLF MONOMODE DECLENCHE (IMPULSION: 50 NS; 0,01 MJ) A PERMIS L'EMPLOI DE PHOTODIODES TOUT EN AMELIORANT LE RAPPORT S/B. UNE NOUVELLE FIBRE A FAIBLE BIREFRINGENCE A MINIMISE LE NIVEAU DE REFERENCE DES MESURES. LES SENSIBILITES PREVUES SONT 0,78 RAD/N POUR LES FORCES, 0,49 MRAD/PA POUR LA PRESSION ET 3,1 MRAD/K POUR LA TEMPERATURE. LES SEUILS DE DETECTION AVEC 100 MOYENNAGES SONT: 0,0135 N; 21,6 PA ET 3,4 K. LE BON FONCTIONNEMENT DU PROTOTYPE A ETE PROUVE PAR L'APPLICATION DE FORCES SUR LA FIBRE (RESOLUTION 4 M, SENSIBILITE 0,70 RAD/N), LAISSANT ESPERER LA FAISABILITE INDUSTRIELLE A COURT TERME

Author: FLORENT.. PIGEON
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UNE ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DES MODIFICATIONS DE POLARISATION INDUITES DANS UNE FIBRE OPTIQUE UNIMODALE STANDARD SOUMISE A UNE PERTURBATION MECANIQUE. CES RESULTATS ONT ETE UTILISES POUR REALISER UN CAPTEUR DE VIBRATIONS A L'AIDE D'UNE FIBRE OPTIQUE BOBINEE. NOUS DISCUTONS LES CONDITIONS POUR OBTENIR UNE REPONSE LINEAIRE ET UNE BONNE SENSIBILITE. UNE METHODE DE MESURE NON DESTRUCTIVE DU MODULE DE YOUNG D'UNE FIBRE OPTIQUE, AVEC OU SANS SON REVETEMENT DE PROTECTION MECANIQUE, EST PRESENTEE. CETTE METHODE EST NON DESTRUCTIVE ET TRES PRECISE

Author: ERIC.. GAUMONT
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Languages : fr
Pages : 217

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CETTE THESE CONCERNE L'ETUDE DES PROPRIETES DE POLARISATION DE LA LUMIERE DANS UNE FIBRE OPTIQUE MONOMODE. L'OBJECTIF PRINCIPAL EST DE REDUIRE L'IMPACT D'UNE VARIATION DE TEMPERATURE SUR UN CAPTEUR POLARIMETRIQUE A FIBRE OPTIQUE. L'EVOLUTION DE LA POLARISATION LE LONG DE LA FIBRE RESULTE DE LA PRESENCE DE BIREFRINGENCES INTRINSEQUES LIEES A LA FABRICATION. NOUS AVONS EGALEMENT CONSIDERE DES BIREFRINGENCES EXTRINSEQUES DE COURBURE ET DE TORSION, PUIS LA VARIATION THERMIQUE DE L'ENSEMBLE DES BIREFRINGENCES, POUR CONSTITUER, DANS LE FORMALISME DE LA SPHERE DE POINCARE, UN MODELE APPLIQUE A UN CAPTEUR D'ANGLE D'OUVERTURE DE VANNE CRYOGENIQUE. L'ATTRIBUTION DE VALEURS PARTICULIERES AUX DEPHASAGES INDUITS PAR COURBURE ET A LA POLARISATION D'ENTREE PERMET LA MINIMISATION DE LA MODULATION THERMIQUE DE LA REPONSE AINSI QUE L'ELARGISSEMENT DE LA GAMME ANGULAIRE DE MESURE. LES EXPERIMENTATIONS REALISEES SUR DIFFERENTES PLAGES THERMIQUES ALLANT DE 77K A 460K DEMONTRENT L'ACTION DU REVETEMENT ET DES POINTS DE FIXATION DE LA FIBRE DANS LA ZONE PERTURBEE. PAR CONSEQUENT, NOUS AVONS MODELISE ET EXPERIMENTE UN DISPOSITIF DE GUIDAGE LACHE DE LA FIBRE DENUDEE ET MAINTENUE SOUS ATMOSPHERE SECHE. L'ETALONNAGE DES REPONSES SUR UNE GAMME ANGULAIRE DE 80\ REVELE UN ECART DE MESURE LIMITE A 0,4\ POUR UNE PERTURBATION THERMIQUE ALLANT DE 293K A 460K ET DE 0,8\ DE 77K A 293K. POUR CETTE PLAGE THERMIQUE VOISINE DE 200\C, LA VALEUR D'ECART ANGULAIRE THEORIQUE LA PLUS FAVORABLE EST 0,12\.

Author: Philippe Morin ((Auteur d'une thèse en Physique, spécialité Optique).)
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Languages : fr
Pages : 129

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Ce mémoire présente les travaux effectués sur le développement d’un dispositif tout-optique de contrôle de l’état de polarisation de la lumière, appelé attracteur de polarisation. En effet, cette caractéristique de la lumière demeure une variable incontrôlable qui peut dégrader les performances des dispositifs tout-optiques. Basé sur l’interaction non linéaire entre deux ondes contrapropagatives au sein d’une fibre optique, ce dispositif permet de contrôler l’état de polarisation de la lumière sans pertes dépendantes de la polarisation.Il est tout d’abord effectué une étude approfondie des propriétés de l’attracteur de polarisation qui conduit au contrôle et à la stabilisation de l’état de polarisation d’un flux de données optiques aux formats NRZ et RZ cadencé à 10 Gb/s dans des fibres de plusieurs kilomètres. Par la suite, cette fonction de régénération tout-optique est associée à d’autres fonctions de régénération telles que l’amplification Raman et le régénérateur de Mamyshev dans le but de régénérer des flux de données optiques à des débits supérieurs à 10 Gb/s.Enfin, une extension de l’attracteur de polarisation, appelé Omnipolariseur, est étudiée où la lumière interagit avec elle-même grâce à un dispositif de réflexion inséré à l’autre extrémité de la fibre optique. La lumière est alors capable d’auto-organiser son état de polarisation, ce qui démontre la capacité de l’Omnipolariseur par exemple à stabiliser l’état de polarisation d’un flux de données optiques RZ à 40 Gb/s à 1550 nm

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Publisher: Ed. Techniques Ingénieur
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Languages : fr
Pages : 14

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Author: Dominique Rojas
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Languages : fr
Pages : 199

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Dans cette thèse, on étudie une méthode de multiplexage en cohérence appliquée aux capteurs polarimétriques à fibre optique. On présente la réalisation d'un capteur de température monofibre, multipoint. Le principe du capteur polarimétrique repose sur la mesure du déphasage entre les deux modes propres de polarisation d'une fibre biréfringente. Des capteurs de ce type, répartis sur une même fibre et séparés par des points de couplage de polarisation sont adressés au moyen d'une source optique de faible longueur de cohérence. L'indépendance des capteurs, au sens de la mesure interférométrique est assurée lorsque la différence de marche induite par chaque polarimètre est supérieure à la longueur de cohérence de la source. Pour chaque train d'onde émis, les informations de déphasage sont contenues dans une série de trains d'onde secondaires décorrélés. Ces informations sont relues par compensation des retards dus à chacun des capteurs. L'utilisation de fibres optiques dont la biréfringence est obtenue par contraintes internes permet de réaliser des capteurs polarimétriques directement sensibles à la température. Pour un capteur de température comportant trois éléments sensibles, les résultats expérimentaux montrent la validité du principe. Lorsque le signal optique, issu de la fibre est analysé au moyen d'un interféromètre de Michelson puis numérisé et traité à l’aide d'un système informatique, la mesure de la température est obtenue indépendamment pour chaque capteur avec une précision de l'ordre du degré dans la gamme 0-50 degrés Celsius. On montre que cette précision peut être considérablement améliorée par une méthode de traitement du signal optique plus spécifique à l'architecture du système proposé.