Expériences

  Dans cette partie, nous présentons les expériences et résultats obtenus avec une autre fibre multimode soudée entre les deux fibres monomodes. Cette fibre a été réalisée par le laboratoire et nous l'avons appélé FTest (2014-05-07). Nous avons commencé par faire des mesures du diamètre de son coeur avec le Palmer, nous avons fait la moyenne et avons trouvé une valeur d'environ (121 ± 1) μm. Nous allons dans cette partie vérifier l'influence de plusieurs paramètres sur le spectre. Nous commencerons par étudier l'influence de la longueur de la fibre multimode, ensuite l'influence d'une courbure sur l'une des fibres monomodes et pour finir l'influence de la tension sur la fibre multimode.

Nous avons donc tout d'abord réalisé le montage suivant, avec la MMF qui correspond à la fibre FTest :

Le but ici est de faire des mesures avec l'analyseur de spectre optique (OSA) pour une longueur différente, et d'observer la position du pic en longueur d'onde. Pour la première mesure nous avons la fibre FTest, qui est la fibre multimode (MMF), qui a une longueur de (61,5 ± 2)mm, et nous changeons ensuite la longueur de la fibre et avons une fibre FTest de (59 ± 2)mm

La courbe 1 correspond à la longueur de 61,5 mm pour la fibre FTest, et la courbe 2 correspond à la longueur de 59 mm. Nous voyons que la courbe 1 se situe à 1514.1 nm et que la courbe 2 se situe à 1578.5 nm. Nous avons donc fait varier la longueur de 2,5 mm, et nous avons la courbe qui s'est décalée de 64,4 nm. Nous constatons également que lorqu'on augmente la longueur de la fibre le pic se déplace vers la gauche.

Dans cette seconde partie, nous nous interessons à la courbure infligée à la fibre monomode (SMF) et à l'influence que cette courbure peut avoir sur le spectre et plus particulièrement sur les pics. Nous avons le même montage que précédemment (figure 1) et également la même fibre multimode (FTest) qui avait une longueur de (59 ± 2)mm. Nous allons donc comparé les résultats obtenus lorsqu'il n'y a pas de courbure et lorsqu'on inflige une courbure à la fibres monomode (voir figure 3 ci-dessous).

Après les mesures, nous traçons les deux courbes sur le même graphique et nous obtenons donc :

Nous remarquons tout de suite que la courbure influe sur l'intensité de la courbe en général et surtout de la hauteur du pic. La courbe 1 correspond à la mesure sans aucune courbure importante, et la courbe 2 avec la courbure de la figure 3. La mesure effectuée avec cette courbure importante à donc fait baisser le pic de 11.04 dB. C'est une valeur qui est non négligeable, il faut donc fait très attention à ne pas trop infliger de courbure aux fibres monomodes situées de chaque coté de la multimode pour éviter des pertes qui soient trop importantes.

Dans cette dernière partie, nous nous interessons à la tension exercée sur la fibre multimode, et aux modifications que cela peut apporter sur le spectre mesurer. Nous utilisons toujours la même fibre et la même longeur qu'auparavant à savoir (59 ± 2) mm. Le montage ici est donc évidemment différent car pour controler la tension au mieux nous avons suspendu la fibre multimode verticalement, afin de lui fixer une masse.
Le montage est donc le suivant :

Nous suspendons deux masses différentes à la fibre multimode à l'aide de ruban adhésif avec plus ou moins de difficulté, et pour chaque masse nous effectuons une mesure avec l'OSA et nous obtenons les spectre suivants :

Le spectre pour la courbe 1 est la courbe de la mesure lorsque la fibre multimode était horizontale et droite, sans aucune masse ou tension particulière. Les courbes 2 sont les mêmes sur les deux graphiques et sont les courbes mesurées avec une masse de 97 g suspendue à la fibre multimode. La courbe 3 est aussi mesurée avec une masse mais qui est plus faible (48,5 g). Nous avons perdu 8 dB avec la plus grosse masse (97 g) et nous perdons également 5,76 dB avec la plus faible (48,5 g). Nous avions vu avant que la tension à un effet sur la positions du pic et non sur l'intensité, au vu des difficultés à fixer la masse nous avons dû infliger des courbures à la fibre c'est ce qui cause ces pertes, et nons pas la tension qui en est responsable.

Nous avons étudié trois paramètres ; la longueur de la fibre multimode, la courbure de la monomode et la tension de la multimode. Nous avons constaté que la longueur de la fibre multimode fait déplacer le pic mesuré à gauche lorqu'on augmente celle-ci, par conséquent notre capteur devra toujours avoir la même longueur et celle-ci ne doit pas changer. Nous pouvons prendre une référence comme l'indice de l'eau par exemple, et mesurer sa position en longueur d'onde. La courbure n'a aucun effet sur la position, elle agit sur l'intensité, plus la courbure est importante plus nous constatons de pertes.
Nous pouvons donc en conclure que nous devront choisir une longueur pour la fibre multimode où nous avons évidemment un pic distinct (ré-imagerie) et mesurer les décalages suivant l'indice de réfraction du liquide. Il faudra aussi maintenir la fibre multimode droite sans trop courbure pour n'avoir que peu de perte en intensité. Nous devrons également faire très attention à la tension de la fibre car celle-ci décale les pics.