Dans cette partie nous allons étudier un capteur optique que nous avons fabriqué.

Pour cela nous avons réalisé une première expérience où nous utilisons notre capteur optique comme un capteur de déplacement au début puis il devient un capteur de courbure lorsque l'on fait la conversion.
Puis nous l'avons utilisé comme un capteur d'eau, afin de voir quelle était sa sensibilité par rapport à l'eau.

Nous allons donc, tout d'abord, présenter nos expériences (montages et conditions) puis nous présenterons les résultats les plus interessants obtenus par nos appareils de mesure et enfin nous interpréterons ces résultats obtenus.
On précise que notre capteur correspond à un montage SMF-MMF-SMF, soit une fibre monomode soudée à une fibre multimode de 9 mm de longueur ( longueur de ré-imagerie choisit dans le chapitre précédent et trouvée grâce à la formule du calcul de la distance de ré-imagerie du rapport) encore soudée à une fibre monomode d'au moins 1 mètre de longueur (pour bien vider tous les autres modes).
On observe la sortie de ce montage avec un spectromètre (référence donnée dans l'onglet précédent).

Expérience


Première expérience, capteur de courbure :



Pour cette expérience, nous avons cherché à connaître l'influence d'une courbure sur l'intensité lumineuse à la sortie de notre montage SMF-MMF-SMF.
Pour cela, nous n'avons pas mesuré directement l'angle de courbure mais le déplacement d'une des extrémités de la fibre par rapport à l'état initial.
Nous avons donc fixé notre montage de capteur optique (SMF-MMF-SMF) avec de l'adhesif entre 2 supports, le premier fixe et le deuxième qui est mobile comme on peut le voir sur le schéma qui suit :


Schéma du montage pour le capteur de courbure lorsque la fibre est à sa position d'origine (sans déplacement, tendu)

On déplace alors la platine de translation vers la gauche grâce à la vis , la fibre sous la force de la gravité se courbe alors d'un certain angle, (nous devons pour cela placer notre fibre multimode bien au milieu afin d'avoir une approximation valable) que l'on pourra approximer en utilisant des formules de trigonométrie :


On approxime la fibre courbée à l'aide de triangles rectangles afin de pouvoir utiliser leurs propriétés. (Voir partie supérieur du deuxième schéma)
On a alors sin(θ/2)=((D-d)/2)/(D/2)=(D-d)/D=1-d/D
θ/2 = arcsin(1-d/D)
θ = 2arcsin(1-d/D)
Sachant que dans notre expérience nous avons pris D=36cm, il est donc possible de déduire un angle de courbure approximé à l'aide du déplacement.

(Il existe une autre méthode, qui consiste à convertir le déplacement en rayon de courbure, ce rayon correspondrait au rayon d'un arc de cercle ayant la même courbe que la fibre, mais même si cette méthode peut être plus précise, elle est aussi plus compliquée)


Aperçu de ce à quoi ressemble l'expérience :


Deuxième expérience, capteur d'eau :



Nous voulions évaluer la sensibilité de notre capteur avec un autre facteur que la courbure, mais nous n'avions plus beaucoup de temps, nous avons donc choisi de faire une expérience assez simple.
Le but sera donc d'étudier la présence d'eau autour de la fibre MMF.
Pour cela, on mettra tout simplement la partie MMF de notre capteur dans de l'eau (sans rien toucher d'autre) et comparer le résultat obtenu au résultat de la fibre hors de l'eau.
Photo du montage réalisé pour capteur d'eau

On remarque également, qu'on a gardé le même montage que pour la courbure car il nous permettait de mettre plus facilement la partie MMF dans l'eau.

Dans cette partie nous allons étudier un capteur optique que nous avons fabriqué.
Pour cela nous avons réalisé une première expérience où nous utilisons notre capteur optique comme un capteur de courbure.
Puis nous l'avons utilisé comme un capteur d'eau, afin de voir quelle était sa sensibilité par rapport à l'eau.

Nous allons donc, tout d'abord, présenter nos expériences (montages et conditions) puis nous présenterons les résultats les plus interessants obtenus par nos appareils de mesure et enfin nous interpréterons ces résultats obtenus.
On précise que notre capteur correspond à un montage SMF-MMF-SMF, soit une fibre monomode soudée à une fibre multimode de 9 mm de longueur ( longueur de ré-imagerie choisit dans le chapitre précédent et trouvée grâce à la formule du calcul de la distance de ré-imagerie du rapport) encore soudée à une fibre monomode d'au moins 1 mètre de longueur (pour bien vider tous les autres modes).
On observe la sortie de ce montage avec un spectromètre (référence donnée dans l'onglet précédent).

Résultats

Interprétation