DETERMINATION DES PARAMETRES D’UNE FIBRE MICROSTRUCTUREE

1. DETERMINATION DES PARAMETRES D’UNE FIBRE MICROSTRUCTUREE Aurélien CHANUDET1, Guy DEBARGE1 et Catherine LEPERS2 1ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DES TELECOMMUNICATION Département Communication et Électronique, URA 820 CNRS46 Rue Barrault. 75634 Paris Cedex 13 2UNIVERSITE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE LILLE Laboratoire PhLAM, UMR 8523 CNRS59655 Villeneuve d’Ascq Cédex Modélisation • Basée sur MPB (MIT Photonics Bands) conçu pour les cristaux photoniques 3D • Hyp: fibres réalisées dans un matériau non magnétique, dépourvu de charges libres et courants, et sans pertes • Résolution de l’équation d’ondes pour le champ H Équation aux valeurs propres Solution= fonction de Bloch ayant la périodicité du réseau*onde plane Solution générale=combinaison linéaire de modes propres de fréquences wn(k) où k=2p/l0neff uz Qu’est ce qu’une fibre microstructurée? • Fibre à cristal photonique • Cristal photonique dans la section transverse de la fibre • Cœur=défaut en silice au centre du cristal • Guidage par réflexion interne totale à l’interface cœur/gaine Coupe MEB de la fibre microstructurée Diagramme de dispersion Indice effectif de la gaine Mode d’ordre 3 Mode d’ordre 2 d Mode fondamental • Indice effectif fonction de la longueur d’onde l • l<<L champ fortement confiné, ng de l’ordre de nc • l>>L champ faiblement confiné, ng déduit du barycentre des permittivités de l’air et de la silice • Différence cœur-gaine diminue quand l augmente Nombre de modes guidés fini L • Diamètre d=2,16 mm • Diamètre L=2,52 mm • Maille hexagonale Dispersion chromatique Aire effective du mode fondamental • Aeff << surface du cœur énergie dans le cœur • Nivellement de la variation d’indice cœur/gaine pour l>> Aeff du mode fondamental diverge • Aeff du second mode > Aeff du mode fondamental • Aeff du second mode diverge à l>lc mode à fuite • Ajustement de la dispersion chromatique en fonction de d/L • d/L petit: dispersion proche de celle du matériau • d/L grand: dispersion importante • Entre d/L petit et d/L grand: dispersion plate Application réseaux WDM en télécommunications