La fibre multimode cohérente remplacera la fibre monomode coûteuse.

Il est bien connu que les fibres optiques peuvent être classées en fibres monomodes et fibres multimodes selon le module du point de transmission. Le cœur d'une fibre monomode est relativement fin, et sa bande passante, sa capacité et sa distance de transmission sont importantes, mais son coût est plus élevé car elle nécessite une source laser. Les fibres multimodes comprennent notamment les atténuateurs multimodes , les câbles en cuivre multimodes, les connecteurs PVC multimodes OM1/OM2, les câbles multimodes d'intérieur et   les cassettes MPO multimodes .

Avec la généralisation du déploiement de la fibre optique, la fibre multimode suscite un vif intérêt. Des chercheurs russes et finlandais collaborent actuellement à un programme de validation de principe visant à étendre l'utilisation des fibres multimodes  à des diamètres de cœur plus importants. Ils utilisent des lasers de forte puissance et des matériaux anisotropes et espèrent développer des transmissions optiques tout en maintenant la cohérence de la fibre. Le maintien de la cohérence de la lumière est une condition nécessaire à la réalisation d'ordinateurs quantiques et de réseaux de capteurs. Il permet également aux fibres multimodes de remplacer les fibres monomodes,  plus coûteuses, dans les applications de communication à distance.

 La fibre optique  est l'épine dorsale des communications modernes. La fibre monomode domine les applications longue distance grâce à sa fiabilité ; cependant, son diamètre interne de seulement 10 micromètres (µm) la rend très coûteuse. La fibre multimode, moins onéreuse, possède un diamètre interne de 100 µm et est actuellement utilisée pour les communications courte distance. Elle permet généralement des distances allant jusqu'à 1 000 mètres et un débit de transmission de 1 Gbit/s.

Fig. 1 : Distribution latérale de l'intensité du rayonnement lumineux dans le faisceau de sortie (Source des données : MIPT)

Les fibres optiques à cohérence préservée présentent l'avantage d'être plus performantes que les capteurs semi-conducteurs, car elles consomment peu d'énergie. Ceci s'explique par l'impossibilité pour les systèmes de capteurs distribués de fonctionner. De plus, ces fibres peuvent être utilisées non seulement dans les systèmes laser de forte puissance, mais aussi comme capteurs, car les variations de leurs caractéristiques de polarisation, induites par les changements environnementaux, sont détectées avec précision.

La protection des fibres optiques présente des avantages par rapport aux capteurs semi-conducteurs, car elles consomment peu d'énergie et peuvent gérer les données d'un système de capteurs distribués. Elles peuvent non seulement être utilisées dans des systèmes laser de haute puissance, mais leur utilisation comme capteurs repose sur le fait que les variations de leurs propriétés de polarisation permettent de détecter avec précision les changements induits par les facteurs environnementaux.

Figure 2 : Cette figure illustre le diamètre de la couche protectrice externe le long des trois fibres effilées (à gauche) et le diamètre de leur cœur (à droite). Illustration :  Une coupe transversale d’une structure de fibre anisotrope est présentée ; la fibre est composée d’un cœur, d’une couche protectrice interne ovale et d’une couche protectrice externe. (Source : MIPT)

Les lasers à fibre utilisent des résonateurs optiques pour réfléchir la lumière, générant ainsi un effet laser. Actuellement, ce type de laser est encore en développement. En mode de base (en haut à gauche de la figure 1), sa puissance est limitée à la capacité de la fibre de 10 nm  . L'augmentation de la puissance de transmission des lasers de forte puissance entraîne des variations incontrôlées de l'indice de réfraction de la fibre, provoquant des effets non linéaires parasites. La solution adoptée par des chercheurs russes et finlandais consiste à modifier le cœur et la couche protectrice interne (figure 2). Grâce à cette technique, ils ont pu confirmer que moins de 1 % de l'énergie transmise par les lasers de forte puissance est perdue dans la fibre de 100 µs. Les chercheurs ont ainsi préservé intégralement les propriétés de polarisation des fibres optiques en créant une couche protectrice interne adaptée à l'anisotropie des fibres de grande taille (la propagation se faisant uniquement dans le sens de la longueur, la couche protectrice interne étant ovale).

Fiber-Mart propose une vaste gamme de solutions pour la fibre optique multimode : conception professionnelle, services personnalisés et portabilité. Pour tout besoin en conditionnement de fibre multimode sur mesure, veuillez nous contacter à l’adresse :  [email protected] .