Etude des Fibres Microstructurées Compensatrices de Dispersion Chromatique

Abstract

L’apparition des fibres microstructurées à cristal photonique a donné de nouvelles opportunités pour la conception de composants photoniques dotés de nouvelles fonctions originales. C’est dans ce contexte que cette thèse est consacrée à l’étude, et à la modélisation des fibres microstructuéres dédiées à la compensation de la dispersion chromatique. Le contrôle du zéro, et de la compensation de la dispersion chromatique peuvent être obtenus grâce à l’optimisation des paramètres géométriques de la structure. L’une des solutions proposées dans cette étude repose sur l’insertion des fibres microstructurées à deux coeurs concentriques avec un grand coefficient négatif de dispersion chromatique, ainsi qu’une pente de dispersion relative identique à celle de la fibre conventionnelles. Outre les avantages, potentialités, et les différents mécanismes qu’offrent ces structures photoniques périodiques, nous nous sommes attachés à identifier une méthode numérique permettant de décrire de façon rigoureuse les propriétés optiques de telles fibres. A cet effet, c’est la méthode des éléments finis vectorielle, et implémentée dans le logiciel commercial Comsol Multiphysics qu’on a retenu. Son avantage primordial réside dans sa capacité à traiter des profils transverses de géométrie arbitraire, et à déterminer les principales propriétés optiques des modes guidés dans n’importe quelle structure. Cet outil numérique nous a permis de générer nos propres structures afin de prédire les principales propriétés optiques comme la dispersion chromatique, la biréfringence, ainsi que les pertes de confinement. Nous proposons notamment une fibre microstructurée à deux coeurs concentriques à grande dispersion négative dans la bande C, et autour de la longueur 1.55 μm.