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).

Expérience

Résultats

Interprétation


Première expérience, capteur de courbure :



Nous allons ici analyser les resultats que nous venons de montrer. Pour cela, on a décidé de regarder l'influence du décalage sur la puissance, pour choisir la longueur d'onde pour laquelle on a le meilleur résultat, afin de travailler dessus.
Les longueurs d'onde étudiées sont indiquées sur le graphique de la partie d'avant par des traits noirs.
(Les résultats exploités proviennent de la première série de mesures)

On remarque que la seule longueur d'onde uniforme, qui ne fait que baisser tout le long, est celle pour 1635 nm. On estime donc que c'est la meilleur pour calibrer un capteur. Nous allons donc maintenant, ne faire des analyses que pour cette longueur d'onde 1635 nm. On comparera les données obtenues de la première série de mesures avec celles de la deuxième pour voir si le temps a un effet sur notre capteur.




On observe alors que les courbes sont pratiquement les mêmes. Les différences peuvent être dues au fait que la fibre a peut-être glissé sous le scotch, on pourrait améliorer cet aspect en la fixant mieux avec autre chose. Cela peut aussi venir de certains facteurs extérieurs comme l'humidité qui se dépose sur la fibre MMF.
Pour avoir un capteur de courbure il suffit alors de convertir ce déplacement en angle ou en rayon de courbure et d'étalonner grace à la courbe qui en résulte.

Deuxième expérience, capteur d'eau :



Pour expliquer le fait que notre capteur est peu sensible à l'eau, il faut déjà comprendre qu'en mettant de l'eau autour de la MMF on change la différence d'indice entre le coeur et la gaine (qui ici devient l'eau avec n=1,333).
Lorque la différence entre les 2 indices change, les constantes de propagation des modes changent ainsi que les modes qui restent guidés dans le coeur.
Pour comprendre, on peut schématiser la situation comme ce qui suit :


Les traits rouges représentent les différentes constantes de propagation des modes, sur cet exemple on a 4 traits en dessous de l'indice de l'eau, ces modes partiront donc dans la gaine ne seront plus présents dans le coeur et donc ne participent pas à l'intensité finale.

Seulement on remarque que ce sont les modes avec des faibles b (constante de propagation) qui ne sont pas guidés, et les b avec de petits valeurs représentent des modes élevés qui portent peu de puissance, voila pourquoi la puissance varie très peu.