Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

DEDICACES RAMADHAN SHABANI :Je voudrais consacrer ce projet à ma mère Zainabu q

DEDICACES RAMADHAN SHABANI :Je voudrais consacrer ce projet à ma mère Zainabu qui a agi (à la main) en tant que mère, père, ami et ma main cachée chaque fois que je l'avais besoin, je peux vraiment prétendre avoir la meilleure maman du monde aussi a tous ceux qui m'ont aidé dans ma quête à apprendre. J'ai eu la chance d'avoir de nombreux enseignants merveilleux dans ma vie. Non seulement les enseignants de l'école, mais la famille et les amis qui m'ont donné leur main sur le chemin. AHMED MOHAMED MUSSA : Pour ma famille, les amis et les proches, dont leurs soutien a apporte une grande inspiration, encouragement et passion au cours des années de ma vie. Que Dieux les bénisse tous. REMERCIEMENTS Ce projet a été effectué à la Faculté de technologie de l'Université Abou-Bekr Belkaid - Tlemcen. Nous tenons tout d’abord à remercier ALLAH le tout puissant et miséricordieux, qui nous a donné la force et la patience d’accomplir ce Modeste travail. Nous voudrions présenter nos remerciements à nos encadreurs Dr. M. DEBBAL et Pr.M.CHIKH-BLED,Nous voudrions également leur témoigner notre gratitude pour leur patience et leur soutien qui nous a été précieux afin de mener notre travail à bon port. Nos vifs remerciements vont également aux membres du jury monsieur le président de jury Dr. M. Boussahla , ainsi que Dr.F.Derrazpour l’intérêt qu’ils ont porté à notre recherche en acceptant d’examiner notre travail et de l’enrichir par leurs propositions. Nos remerciements s’étendent également au corps professoral et administratif de la Faculté de technologie, pour la richesse et la qualité de leur enseignement et qui déploient de grands efforts pour assurer à leurs étudiants une formation actualisée. A nos familles et nos amis qui par leurs prières et leurs encouragements, on a pu surmonter tous les obstacles. Nous souhaitant adresser nos remerciements les plus sincères aux personnes qui nous ont apporté leur aide et qui ont contribué à l’élaboration de ce mémoire ainsi qu’à la réussite de cette formidable année universitaire. RESUME Les fibres à cristal photonique (PCF) jouent le rôle le plus intéressant et prometteur dans l'industrie de la communication optique que les fibres optiques classiques. Il existe plusieurs propriétés optiques inhabituelles des PCF, ce qui rend les PCF plus souple et utile que celui conventionnel. Ces propriétés sont des opérations en monomode, une dispersion aplatie, une dispersion chromatique nulle, une grande biréfringence, une faible perte de confinement. Ces propriétés sont réalisées en concevant soigneusement la structure PCF. Dans ce projet, une nouvelle fibre à cristal photonique (PCF) avec une dispersion faible et aplatie à large plage de longueur d'onde est présentée. Une amélioration significative des PCF. Le terme de dispersion chromatique est présenté par une sélection minutieuse de la dimension des trous d'air et l'espacement entre les trous d'air adjacents. Pour analyser ces PCF, la méthode BPM est parfaitement utilisée. Après avoir optimisé ces paramètres, nous constatons enfin que nous réduisons la dispersion chromatique à -2.75×104ps/nm-km à une longueur d'onde de 1,55 μm qui peut être utilisée pour les applications de communication optique à large bande. ABSTRACT Photonic crystal fibers (PCF) play most interesting and promising role in optical communication industry than conventional optical fibers. There are several unusual optical properties of PCF, which makes PCF more flexible and useful than conventional one. These properties are single mode operation, flattened dispersion, zero chromatic dispersion, large birefringence, low confinement loss. These properties are achieved by carefully design the PCF structure. In this project, a new photonic crystal fiber (PCF) with low and flattened dispersion at wide wavelength range is presented. Significant improvement of PCFs it term of chromatic dispersion is presented by careful selection of dimension of air holes and spacing between adjacent air holes. To analyse this PCF, BPM with perfectly matched boundary condition is used. After optimizing these parameters finally we observe that we reduce the chromatic dispersion to 2.75×104ps/nm-km at 1.55μm wavelength which can be utilised for broadband optical communication applications. Table des matières LISTE DES FIGURES ............................................................................................................ v LISTE DES ABREVIATIONS .............................................................................................. iv INTROCTION GENERALE ................................................................................................... v Chapitre I : LES FIBRES CONVENTIONNELLES .............................................................. v 1.1 INTRODUCTION ............................................................................................................. 1 1.2 Définition de la fibre optique ............................................................................................. 1 1.3 Principe du guidage par l’optique ...................................................................................... 2 1.4 La loi de Snell et l'angle critique pour la réflexion interne totale...................................... 3 1.5 Les différents types de fibres ............................................................................................. 4 1.5.1 La fibre optique selon la structure .................................................................................. 4 1.5.2 Les fibres monomodes et multimodes ............................................................................ 4 1.5.3 Fibre a saut d’indice ....................................................................................................... 5 1.5.4 Fibre a gradient d’indice ................................................................................................. 6 1.6 FABRICATION DE FIBRES OPTIQUES ....................................................................... 7 1.7 APPLICATIONS DES FIBRES OPTIQUES ................................................................. 10 1.7.1 Télécommunication ...................................................................................................... 10 1.7.2 Câblage local et télédiffusion ....................................................................................... 10 1.7.3 Systèmes de télémétrie ................................................................................................. 10 1.7.4 Industrie biomédicale ................................................................................................... 11 1.7.5 (a)Avantages de la transmission par fibre optique: ...................................................... 11 1.7.5.(b)Inconvénients de la transmission par fibre optique: ................................................ 11 1.8 Atténuation ...................................................................................................................... 11 1.8.1 Atténuation intrinsèque ................................................................................................. 12 1.8.1.1 Absorption matérielle ................................................................................................ 12 i 1.8.1.2 Diffusion Rayleigh .................................................................................................... 13 1.8.2 Atténuation extrinsèque ................................................................................................ 13 1.9 Dispersion ........................................................................................................................ 14 1.9.1 Dispersion modale ........................................................................................................ 14 1.9.1 .1La dispersion modale peut être réduite de trois façons: ............................................ 15 1.9.2 Dispersion chromatique ................................................................................................ 15 1.9.2.1. Dispersion matérielle ................................................................................................ 15 1.9.2.2. La dispersion du guide d'ondes ................................................................................. 16 1.10. CONCLUSION ........................................................................................................... 16 CHAPITRE 2 : FIBRES MICROSTRUCTUREES AIRE/SILICE ...................................... 18 2.1 INTRODUCTION .......................................................................................................... 18 2.2 DEFINITION.................................................................................................................. 18 2.2.1 Fibres Microstructurées Air/Silice (FMAS) ................................................................ 18 2.2.2 Géométrie d'une FMAS ................................................................................................ 19 2.3 LES TYPES DES FMAS ................................................................................................ 19 2.3.2 Fibres de guidage à faible indice .................................................................................. 21 2.3.2.1 L'effet bande interdite - fibres de guidage à faible indice ........................................ 21 2.3.2.2. Fibres de cœur creux ................................................................................................. 22 2.4 FABRICATION DES FMAS .......................................................................................... 23 2.4.1 Sol-gel casting .............................................................................................................. 23 2.4.2 La méthode mosaïque ................................................................................................... 24 2.5 AVANTAGES DES FMAS ............................................................................................ 25 2.6 APPLICATIONS DES FMAS ........................................................................................ 26 2.7 LES PROPRIETES DE FMAS ....................................................................................... 26 2.7.1 : Les fibres infiniment monomodes .............................................................................. 26 ii Applications des fibres infiniment monomodes .................................................................... 26 2.7.2 L’indice effectif de la gaine ......................................................................................... 27 2.7.2.1 Effet des paramètres structurels sur l'indice effectif .................................................. 27 2.7.3 : Dispersion ................................................................................................................... 27 2.7.4 : Les pertes des fibres photoniques ............................................................................... 28 2.8 : CONCLUSION ............................................................................................................. 28 Chapitre 3 : CONCEPTION DE DISPERSION DANS LES FIBRES MICROSTRUCTUREES AIR/SILICE ................................................................................ 29 3.1 INTRODUCTION ........................................................................................................... 30 3.2 DISPERSION DANS LES FMAS .................................................................................. 30 3.2.1 Compensation de dispersion ......................................................................................... 33 3.3 LA METHODE BPM (BEAM PROPAGATION METHODE) ..................................... 33 3.3.1 Principe de superposition .............................................................................................. 34 3.4 SIMULATION ET RESULTATS ................................................................................... 35 3.4.1 ETUDE DE L’INFLUENCE DU NOMBRE DE COURONNES SUR LES FMAS .. 35 3.4.2 Indice effectif en fonction des paramètres opto-géométriques ..................................... 36 3.4.2.1 l’indice effectif en fonction de la longueur d’onde pour les différents diamètres ..... 36 3.4.2.2 Indice effectif en fonction de la longueur d’onde pour les différentes valeurs de pitch ............................................................................................................................................... 37 3.4.2.3 indices effectifs en fonction du diamètre pour les différentes valeurs de pitch ........ 38 3.4.3 Dispersion chromatique en fonction des paramètres opto-geometriques ..................... 39 3.4.3.1 Dispersion en fonction de la longueur d’onde pour les différents diamètres ............ 40 3.4.3.2 Dispersion en fonction de la longueur d’onde pour les différentes valeurs de pitch . 40 3.4.3.3 Dispersion en fonction du rapport d/Λ pour les différents diamètres des trous d’air 41 3.4.3.4 Dispersion en fonction du rapport d/Λ pour les différentes valeurs du pitch ............ 42 iii 3.4.4 COMPARAISON DE LA DISPERSION ENTRE LES METHODES BPM ET FDTD ............................................................................................................................................... 43 CONCLUSION GENERALE ............................................................................................... 43 REFERENCES ...................................................................................................................... 44 iv LISTE DES FIGURES CHAPITRE 1 : LES FIBRES CONVENTIONNELLES Figure 1.1 : Diagramme de fibre optique cylindrique .....................................................................1 Figure1.2 : propagation de la lumière dans la fibre optique due à la réflexion interne totale. .......3 Figure1.3. Les fibres monomodes et multimodes ...........................................................................5 Figure1.4 fibre à saut d’indice ........................................................................................................6 Figure 1.5 fibre a gradient d’indice .................................................................................................7 Figure 1.6 la formation de la préforme OPVI .................................................................................8 Figure 1.7 la formation de la préforme DAPV ...............................................................................8 Figure 1.8 illustre le processus du tirage de la fibre ........................................................................9 Figure 1.9 : affaiblissement dans la fibre .......................................................................................12 CHAPITRE 2 : FIBRES MICROSTRUCTUREES AIRE/SILICE Figure 2.1 géométrie de la FMAS .................................................................................................20 Fig. 2.2 Guidage par RTIM............................................................................................................21 Fig.2.3 Guidage par effet BIP .......................................................................................................22 Figure 2.4 Images en coupe transversale de fibres microstructurées dérivées de sol-gel..............24 Figure 2.5 : La méthode mosaïque ................................................................................................25 CHAPITRE 3: COMPENSATION DE DISPERSION DANS LES FIBRES MICROSTRUCTUREES AIR/SILICE Figure 3.1 : variation de la dispersion en fonction de la longueur d’onde pour la fibre classique et FMAS ............................................................................................................................................32 Figure 3.2: Guide d'onde de dalle .................................................................................................34 Figure 3.3 l’étalement des impulsions dans le FMAS à 3 couronnes ..........................................35 Figure 3.4 l’étalement des impulsions dans le FMAS à 5 couronnes ...........................................36 Figure 3.5 l’étalement des impulsions dans le FMAS à 8 couronnes ...........................................36 v Figure 3.6 variation de l’indice effectif en faction de la longueur d’onde pour les différentes valeurs du diamètre .......................................................................................................................37 Figure 3.7 variation de l’indice effectif en faction de la longueur d’onde pour les différentes valeurs de pitch .............................................................................................................................38 Figure 3.8 variation de l’indice effectif en faction du uploads/Management/ ms-tel-shabani-ahmed.pdf