Qualification de IONIC, instrument de recombinaison ...

tel-00010396, version 1 - 4 Oct 2005
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- 4. RECOMBINAISON OPTIQUE INTÉGRÉE : JUSTIFICATION DES CHOIX
TECHNOLOGIQUES, BESOINS ET SOLUTIONS
sur le rapport de flux de chaque voie utilisée pour la recombinaison, on trouve que celui-ci
doit être compris entre 49,9% et 50,1%, donc ne pas varier de plus de 0,2% entre les deux
voies pour chaque longueur d’onde de la bande considérée. En effet, le contraste instrumental
dû à la photométrie est donné par V = 2 √ I1I2/(I1 + I2), et on peut modéliser le déséquilibre
photométrique entre les deux voies par I2 = αI1. On veut donc avoir :
V = 2√α = 0,999998. (4.1)
1 + α
Si on note C le taux de couplage d’un coupleur directionnel pour une voie d’entrée vers l’une
des voies de sortie, alors pour l’autre voie, on aura transféré (1 − C) de son énergie vers la
même voie de sortie. Il faudra donc que :
C
= α (4.2)
1 − C
soit solution de l’équation 4.1, d’où les deux pourcentages donnés plus haut.
Des fonctions comme la jonction Y ou le tri-coupleur, grâce à leur symétrie, donnent des
spectres de transmission identiques pour chacune de leurs voies d’entrée vers au moins une
sortie. Dans le cas du coupleur l’achromaticité présentée dans l’exemple ci-dessus est très
difficile à atteindre, mais il est par contre plus facile d’obtenir une réponse qui même si elle
reste légèrement chromatique convient très bien aux besoins interférométriques classiques.
4.7 Égalité des chemins optiques
Une différence de longueur de guide monomode entre deux voies avant la recombinaison
interférométrique pourra affecter les mesures de contraste et de phase, du fait de la dispersion
chromatique dans les guides lorsque l’on utilise des sources large bande, et de la biréfringence
des guides. Cette différence de longueur peut exister soit dans le composant d’optique pla-
naire, soit dans les fibres utilisées pour l’injection.
Pour évaluer leur influence respective, nous allons étudier leur action sur la phase et le
contraste d’un interférogramme. Pour cela on va partir de l’expression générale d’un in-
terférogramme en lumière polychromatique :
I(σ) =
� σmax
σmin
I(σ) dσ =
� σmax
σmin
I0(σ) [1 + Vinst(σ)cos(Φ(σ))] dσ, (4.3)
où σ est le nombre d’onde. C’est la somme de sinusoïdes (interférogramme monochromatique)
dont l’information de phase est contenue dans Φ(σ). On ne va considérer ici que les effets
instrumentaux dus à la dispersion et à la biréfringence. On prendra pour hypothèse qu’avant
l’injection dans les guides il n’y a pas d’effets différentiels sur la phase entre les deux voies : on
observe une source ponctuelle non résolue, et les éléments optiques ainsi que la propagation
dans l’air sont strictement identiques dans les deux voies. On partira donc d’un cas idéal
où le contraste est maximal et donc où Vinst(σ) = 1 quelle que soit la longueur d’onde. On
se placera dans la suite dans le cas d’une recombinaison co-axiale, avec une modulation de
chemin optique (ddm) dans l’air mais n’introduisant pas d’effets de dispersion.