TECHNOLOGIE DE L'OPTIQUE GUIDEE

On observe ainsi que pour différentes vitesses de groupe de mode correspondront des
temps de propagation différents ainsi que des angles d’incidence différents. Ceci est une
caractéristique des fibres dites multi-modes. Il se trouve que dans la fibre à saut d’indice,
chaque mode a une vitesse de propagation qui lui est propre et il peut y exister un grand
nombre de modes, comme nous l’avons montré plus haut.
e) Dispersion modale
Les impulsions lumineuses qui traversent la fibre se répartissent dans tous les modes et se
recouvrent à l’entrée, mais à cause des différentes vitesses de groupe, les modes se séparent
progressivement pendant leur propagation Fig 1.10.
La dispersion modale est due au fait que les trajets du rayon axial et du rayon critique sont
différents. Il en résulte une différence de temps de propagation de groupe entre ces deux
trajets : ∆حg= n1/Co (1/ cosθ1max -1) ; (24)
mais cosθ1max = n1/n2 (25)
D’où ∆حg= (1/Co ).(n1/n2) (n1-n2) en s/m (26)
L’inconvénient de la dispersion modale est dû au fait qu’une impulsion lumineuse étroite se
répartit automatiquement en différents modes. Comme les vitesses de groupe sont différentes,
les modes arrivent à des instants différents et reconstituent par conséquent l’impulsion
d’entrée sur une durée plus grande, d’où un élargissement de l’impulsion de sortie, fonction
de la différence de temps de propagation de groupe ∆حg.
Dispersion modale et ouverture numérique vont de pair : de faibles valeurs de ∆حg imposent
une faible différence relative d’indice de réfraction entre cœur et gaine. Il en résulte une faible
ouverture numérique, ce qui conduit à des problèmes d’adaptation géométrique des
transducteurs optoélectroniques à fibre optique (dimensions minuscules des connecteurs).
Master GETEL UV Technologie de l'optique guidée Version 19/09/2007