Effet d’une hétéro-jonction dans une fibre optique Multi-matériau

Abstract

Le concept de communications optiques remonte loin dans l'histoire. L'envoi de messages par la lumière est certainement aussi vieux que les signaux de feu ou de fumée et a continué dans notre ère moderne si on tient compte de l'utilisation de lampes dans les communications entre bateaux en mer. Cependant, ces méthodes de transmission dépendent de l'état de l'atmosphère comme milieu de transmission. Un guide d'onde fabriqué à partir d'un matériau non conducteur qui transmet la lumière (diélectrique), tel que le verre ou le plastique pourrait être un milieu de transmission idéal, parce qu'il n'est pas sujet aux variations atmosphériques. Les recherches entreprises dans ce sens aboutissent aux fibres optiques actuelles avec des pertes de puissance de lumière relativement faibles sur de longues distances. Nous sommes aujourd’hui dans une période ou le développement des réseaux Internet est en pleine croissance et le moyen le plus rapide pour transmettre une information est bien sûr la lumière. La transmission sans perturbation d’une information d’un point A à un point B s’effectue à l’aide d’un guide de lumière (fibre optique). La fibre optique est au photon ce que le câble coaxial est à l’électron ! Les fibres optiques sont également utilisées en spectroscopie et en photométrie. Les impératifs ne sont plus alors les mêmes qu'en communication (utilisation à longueur d'onde unique en général) puisqu'elles doivent transmettre la bande spectrale la plus large possible et présenter une grande homogénéité du matériau sur tout le diamètre. Dans les deux cas l'ouverture optique de la fibre joue un rôle important. La fibre optique est un guide d’onde cylindrique composé d’aux moins deux milieux de réfraction différents. Nous distinguerons deux grands types de fibres, les fibres multi modes (à saut ou à gradient d’indice) et les fibres monomodes. Les fibres multi modes sont des fibres utilisées pour des applications « bas de gamme » (courte distance), tandis que les fibres monomodes sont surtout utilisées pour des applications télécoms et donc sur de longues distances. Malgré les nombreux avantages que présentes les fibres conventionnelles (classiques), on peut retrouver plusieurs défauts majeurs que nous ne pouvons pas les ignorer tels que la dispersion chromatique, ou principalement l'aspect multimodal qui présente un handicap considérable pour les transmissions à longue distance, où il est nécessaire d'élargir le coeur Introduction générale Page | 2 pour transmettre des données à des distances éloignées mais qui rendent les fibres plus monomodales. C’est en essayant d’éliminer ses inconvénients qu’il y a eu la naissance du trois nouveaux familles de fibre optique appelée fibre microstructure, multi-matériaux et fibre nanostructure. Dans ce mémoire qui est devisé en deux parties nécessaires .le premier partie qui est représenté le cadre théorique sur les fibres optiques va deviser en quatre chapitres importants. Le premier chapitre évoque des notions générales concernant la fibre optique, se principe, ses différents types, ses application ainsi que la représentation du mécanisme de propagation de la lumière dans les fibres optiques conventionnels et de quelques avantages. Le deuxième chapitre traite les fibres optiques microstructure : sa définition, sa structure et ses propriétés optiques, le fibrage et ses avantages avec ses principales applications. Dans le troisième chapitre, sont présentées les fibres optiques nanostructure : les nanomatériaux, l’élaboration d’une fibre optique, les particules et méthodes des caractérisations ainsi que les applications des fibres optiques nanostructures. En ce qui concerne le quatrième chapitre, il se radicalise les fibres optiques multimatériaux qui définis ce type des fibres optique ainsi que leurs procédées de fabrication des préformes des fibres optiques. Ainsi que la réalisation et les caractérisations de fibre multimatériaux à structure simple. La deuxième partie de ce mémoire, constituant le cinquième chapitre qui représente l’essentiel de notre travaille.