Conception d'un capteur optoélectronique par interférométrie à réto-injection optique pour la démodulation des signaux de fibres optiques à réseaux de Bragg

Abstract

Nous proposons, dans cette thèse, une nouvelle technique de démodulation des variations de la longueur d'onde centrale d'un réseau de Bragg (Fiber Bragg Grating) qui a pour principe l'interférométrie à rétro-injection optique dans une cavité laser longitudinale monomode (ou « self-mixing interferometry »). Le capteur conçu complet comprend une diode laser avec une photodiode intégrée qui est couplée à un réseau de Bragg sous déformations. Une partie de la lumière émise par le laser est réfléchie par le réseau de Bragg et ensuite rétro-injectée dans la cavité laser, modifiant ainsi les propriétés du laser et engendrant des phénomènes non linéaires exploitables pour mesurer les perturbations induites sur le réseau de Bragg. Les franges résultantes ou les signaux typiques du phénomène de self-mixing qui sont en forme de dents de scie peuvent être obtenus pour un réseau de Bragg subissant une déformation mécanique et peuvent être interprétés pour extraire les informations pertinentes à la perturbation appliquée sur le réseau de Bragg. Ainsi, un capteur à réseau de Bragg pour mesurer les déformations dynamiques est envisageable. La faisabilité de la démodulation du décalage de longueur d'onde de Bragg sous perturbations mécaniques dynamiques est alors montrée analytiquement et illustrée expérimentalement.