Manipulation



Vers la fin du stage, une fois la fibre parfaitement polie et les simulations assimilées, nous avons pu aborder la partie expérimentale !
Nous avons alors passé une matinée en salle de manipulation pour envoyer un faisceau laser dans notre fibre et analyser le comportement ondulatoire de de la lumière. Pour cela nous avons réalisé le montage de la figure(L) ci-dessous :

FIGURE 22: Montage expérimental



Sur le montage on distingue, dans l'ordre et depuis la source, les éléments suivants:
• La source lumineuse : un Laser Helium-Néon, émettant à 633 nm, de puissance 2,2mW
• Deux miroirs : Ils servent à aligner au mieux possible le faisceau laser à l'entrée de la fibre. Si le premier miroir permet un réglage grossier, le second permet en revanche un réglage plus fin.
• L'atténuateur : Situé entre les deux miroirs, il permet d'éviter une surintensité lumineuse lors des mesures ainsi qu'une dégradation du matériel.
• Le rail optique : Il permet simplement d'aligner les différents éléments de la manipulation.
• Le deuxième atténuateur : On le distingue juste après le second miroir. Il ne servait qu'occasionnellement, pour encore diminuer l'intensité lumineuse si le Laser se trouvait être parfaitement aligné avec le centre de la fibre.
• Le premier objectif de microscope : Il sert à refocaliser le faisceau laser de façon à ce qu'il soit assez fin pour pénétrer intégralement dans la fibre. L'objectif est réglable dans les trois directions de l'espace : d'une part dans la direction de propagation pour parfaitement focaliser le faisceau Laser à l'entrée de la fibre, et d'autre part dans les deux directions transverses pour aligner le faisceau sur la fibre.
• La fibre : D'une longueur de 7cm, son coeur (hauteur de la troncature environ égale à 57 µm) est en silice et elle est entourée d'une épaisse couche de résine pour faciliter les manipulations.
• Le deuxième objectif de microscope ou la lentille : Selon ce que l'on souhaite observer, on place à la sortie de la fibre un de ces deux éléments. Si l'on veut observer le champ proche, alors il faut imager la sortie de la fibre et donc placer le deuxième objectif de microscope. En revanche, si l'on souhaite observer le champ lointain, i.e, l'intensité de la transformée de Fourier du champ, deux solutions sont possibles : soit on observe la sortie de fibre à l'infini, ce qui donne lieu à une diffraction à l'infini, soit on place une lentille convergente à la sortie et on observe alors le champ lointain dans le plan focal de la lentille, aussi appelé plan de Fourier.
• La Caméra : Très sophistiquée par son système de refroidissement du capteur CCD pour empêcher le bruit thermique, son rôle est de visualiser et d'enregistrer la lumière sortant de la fibre, par l'intermédiaire d'une carte d'acquisition.

Durant cette séance, notre but était de retrouver les résultats obtenus en simulation. Il a pour cela fallu passer beaucoup de temps à régler finement le montage.