FR2798476A1 - Dispositif pour filtre a reseaux de fibre optique a longue periode - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période comprend un coeur (120) comportant des réseaux de fibre optique à longue période (126) à des périodes prédéterminées, une gaine (122) entourant le coeur (120), un revêtement (124) recouvrant une partie de gaine (122) sans les réseaux (126), un sur-revêtement (128) recouvrant une partie de gaine (122) avec les réseaux (126), une partie de changement d'indice de réfraction de coeur/ gaine où une longueur d'onde de couplage a une plage de décalage de longueur d'onde négative en fonction d'un changement de température, selon la quantité d'un dopant ajouté au coeur, et une partie de changement d'indice de réfraction de gaine/ sur-revêtement où un indice de réfraction diminue lors d'une augmentation de température et une longueur d'onde de couplage a une plage de décalage de longueur d'onde positive. Le coeur (120) présente ainsi un décalage négatif de la valeur d'un décalage positif dans le matériau de sur-revêtement.
Description
Cette demande revendique la priorité d'une demande intitulée "Long Period
Optical Fiber Grating Filter", déposée à l'Office de la Propriété Industrielle Coréen le 9 Septembre 1999 sous le numéro 99-38267, dont le contenu est incorporé ici à titre de référence. La présente invention concerne de façon générale un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période, et, en particulier, un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période à compensation de température qui ne présente pas de caractéristiques de
décalage de couplage en fonction d'un changement de température.
Un réseau de fibre optique est généralement utilisé comme filtre pour sélectionner un signal optique à une
longueur d'onde spécifique se propageant le long d'un coeur.
Les réseaux de fibre optique peuvent éliminer ou réfléchir la lumière à une longueur d'onde spécifique en induisant un changement périodique dans un indice de réfraction d'une fibre optique à l'aide d'un laser à ultraviolets (UV). Les réseaux de fibre optique sont répartis dans les catégories des réseaux de fibre optique à courte période et des
réseaux de fibre optique à longue période.
Les réseaux de fibre optique à courte période ne réfléchissent la lumière qu'à un signal de longueur d'onde spécifique dans le filtrage, tandis que les réseaux de fibre optique à longue période couplent un mode de coeur dans lequel un signal optique se propage le long du coeur d'une fibre optique à un mode de gaine dans la même direction de propagation. Les réseaux de fibre optique à longue période d'une période allant de plusieurs dizaines de pim à plusieurs centaines de jtm sont utilisés comme filtre d'aplatissement de gain dans un amplificateur à fibre dopée à l'erbium (Erbium Doped Fiber Amplifier ou EDFA), à cause de la capacité de celui-ci à retirer la lumière à une longueur d'onde désirée en décalant la lumière dans un mode de coeur vers un mode de gaine dans. la même
direction de propagation.
Les réseaux de fibre optique à longue période sont fabriqués en faisant varier un indice de réfraction dans le coeur d'une fibre optique sensible aux rayonnements ultraviolets pour chaque période prédéterminée. L'indice de réfraction augmente dans une partie de coeur exposée aux rayonnements ultraviolets et n'est pas changé dans une partie de coeur ne subissant pas d'exposition aux rayonnements ultraviolets, ce qui produit un changement périodique de l'indice de réfraction le long de l'axe
longitudinal de la fibre optique.
Les réseaux de fibre optique à longue période sont sensibles à la température, et leurs caractéristiques optiques sont influencées par un indice de réfraction ambiante d'une gaine de fibre optique. Une microcourbure de la fibre optique influence de façon significative la longueur d'onde centrale et le rapport d'extinction des réseaux de fibre optique à longue période, ceux-ci étant déterminés par le couplage entre un mode de coeur et un mode
de gaine.
Un revêtement présentant des caractéristiques optiques stables vis-à-vis des influences d'un environnement externe est nécessaire pour l'utilisation des réseaux de fibre optique à longue période. Les facteurs de l'environnement externe sont la température, l'humidité, l'introduction de poussière et les microfissures et la microcourbure d'une
fibre optique.
Le couplage se produit dans un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période lorsque la condition de concordance de phase de l'équation 1 est
satisfaite.
-(",)2... (1)
A Dans cette équation, PCO est une constante de propagation dans un mode de coeur, 6(" est une constante de propagation dans un mode de gaine d'ordre m, et A est une
période du réseau.
Si =2 -- (n est un indice de réfraction et X est une longueur d'onde), À
71_ Z0,, =_... (2)
la lumière à une certaine longueur d'onde peut être décalée vers un mode de gaine en déterminant la période du réseau A et une différence d'indice de réfraction
(mco E1s) -
La différence de réfraction est obtenue en irradiant de façon appropriée une fibre optique sensible aux ultraviolets par de la lumière ultraviolette. Autrement dit, la fibre optique est masquée avec un masque ayant une période de réseau A spécifique et de la lumière ultraviolette est projetée sur le masque. Ensuite, la fibre optique réagit aux rayonnements ultraviolets de telle sorte que l'indice de réfraction d'un coeur augmente et qu'une longueur d'onde de couplage augmente à une longueur d'onde longue. Pour obtenir un spectre prévu (à savoir une longueur d'onde de couplage et un rapport d'extinction prévus) du dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période, la lumière ultraviolette devrait être projetée pendant un temps approprié, de façon à contrôler
de façon appropriée une période de masquage.
La longueur d'onde de couplage des réseaux de fibre
optique ainsi fabriqués est influencée par la température.
Un décalage dans la longueur d'onde de couplage par rapport à un changement de température est déterminé par des variations d'un indice de réfraction et de la dilatation thermique dans le sens de la longueur en fonction du changement de température. Ceci peut être exprimé sous la forme suivante: d ("') dtm) d" d ("') dA
+ - -... (3)
dT dl dT d IA dIT
o T est la température.
Lorsqu'un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période est fabriqué à l'aide d'une fibre optique de communication standard ou d'une fibre optique à d2J("') d d "') dA distribution décalée, est supérieur à de dn dT dA (IdT plusieurs dizaines de fois, et, par conséquent, est dA dT négligé. Par exemple, la longueur d'onde de couplage de la Flexcor 1060 de Corning est décalée de 5 nm par 100 C. Dans une fibre optique à distribution décalée caractéristique, une longueur d'onde de couplage est décalée de 0,3 nm par C en fonction de la dilatation dans le sens de la longueur et de 5 nm par 100 C en fonction d'un changement d'indice de réfraction. Une stabilité en température d'environ 0,3 nm par 100 C est nécessaire pour un filtre à aplatissement de gain, qui est l'une des applications d'un filtre à réseaux de fibre optique à longue période dans un
système à application réelle.
Pour compenser un changement de température, une distribution d'indice de réfraction dans une fibre optique est conçue de telle sorte, ou bien la période de réseau de j(.,)
la fibre optique est sélectionnée de telle sorte, que -
dA dans l'équation 3 ait une valeur négative, selon la technique antérieure. D'une autre façon, du B203 est ajouté dii
à la fibre optique pour obtenir - =0.
dT Si A < 100 pm dans un filtre à réseaux de fibre optique à longue période standard, est une valeur dA négative dans le procédé classique de contrôle de l'indice de réfraction du filtre par établissement de à un dA valeur négative. Lorsque A = 40 pim, la dépendance de la longueur d'onde vis-à-vis de la température dans la fibre Flexcor 1060 est de 0,15 à 0,45 nm/100 C, mais un mode X(m) se trouve dans une région de 1,1 pm, s'écartant par
conséquent d'une région de communication.
Un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période à compensation de température est décrit en détail dans la demande Coréenne N0 99-8332, intitulée "Temperature Compensating Long Period Optical Fiber Grating
Filter", déposée par le présent demandeur.
Bien qu'un sur-revêtement du filtre à réseaux de fibre optique à longue période dans la demande ci-dessus soit formé d'un matériau dont l'indice de réfraction augmente en fonction de la température, l'indice de réfraction d'un sur-revêtement standard, en particulier d'un surrevêtement polymère, diminue du fait de la dilatation thermique lors d'une augmentation de la température. Par conséquent, lorsque l'on réalise un sur-revêtement du filtre à réseaux de fibre optique long formé d'une fibre optique standard,
un effet de décalage des longueurs d'onde longues du sur-
revêtement s'ajoute à une caractéristique de décalage des longueurs d'onde longues du filtre à réseaux de fibre
optique long, et, par conséquent, un matériau de sur-
revêtement particulier réduisant l'indice de réfraction devrait être utilisé. Ce matériau de sur-revêtement reste
encore à développer.
Par conséquent, un objet de la présente invention est de procurer un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période à compensation de température qui ne présente pas de caractéristiques de décalage de couplage
en fonction d'un changement de température.
Un autre objet de la présente invention est de procurer un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période à compensation de température qui soit résistant à l'humidité et suffisamment mou pour empêcher les
microcourbures.
Pour atteindre les objectifs ci-dessus, on propose un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période. Le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période comprend un coeur comportant des réseaux de fibre optique à longue période formés à l'intérieur de celui-ci à chacune de périodes prédéterminées, une gaine entourant le coeur, un revêtement recouvrant une partie de gaine ne comportant pas les réseaux de fibre optique à longue période, un sur- revêtement recouvrant une partie de gaine comportant les réseaux de fibre optique à longue période, une partie de changement d'indice de réfraction de coeur/gaine dans laquelle une longueur d'onde de couplage a une plage de décalage de longueur d'onde négative en fonction d'un changement de température en fonction de la quantité d'un dopant ajouté au coeur, et une partie de changement d'indice de réfraction de gaine/sur-revêtement dans laquelle un indice de réfraction diminue en fonction de l'augmentation de la température et une longueur d'onde de couplage a une plage de décalage de longueur d'onde positive. Par conséquent, le coeur présente un décalage de longueur d'onde de couplage négatif de la valeur du décalage de longueur d'onde de couplage positif dans le matériau de sur-revêtement dont l'indice de réfraction
diminue en fonction de l'augmentation de la température.
Les objets, éléments et caractéristiques et avantages ci-dessus de la présente invention, ainsi que d'autres,
apparaîtront de façon évidente à partir de la description
détaillée qui suit, prise en relation avec les dessins joints, dans lesquels: la figure 1A est une vue en perspective d'un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période enrobé; la figure lB est une vue en perspective du filtre à
réseaux de fibre optique à longue période avec un sur-
revêtement retiré; la figure 1C est une vue en coupe du dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période avec le sur-revêtement retiré; les figures 2A à 2D sont des graphiques montrant un décalage de longueur d'onde de couplage en fonction d'un indice de réfraction ambiante d'une gaine; la figure 3 est un graphique montrant un décalage de longueur d'onde de couplage en fonction d'un changement de l'indice de réfraction ambiante de la gaine; la figure 4 est un graphique montrant un décalage de longueur d'onde de couplage en fonction de l'indice de réfraction ambiante de la gaine lorsqu'il est inférieur à l'indice de réfraction de la gaine; la figure 5A est un graphique montrant une variation d'indice de réfraction en fonction de la température d'un sur- revêtement lorsqu'il est formé en un matériau polymère standard; la figure 5B est un graphique montrant une variation d'indice de réfraction en fonction de la température d'un sur-revêtement lorsqu'il est formé de résine de silicone; la figure 6 est un graphique montrant un décalage de longueur d'onde de couplage en fonction d'un changement de température dans un matériau de sur-revêtement; la figure 7 est un graphique montrant une variation d'indice de réfraction en fonction de la température à différentes concentrations de dopant dans un coeur de fibre optique; la figure 8 est un graphique montrant la dépendance de la longueur d'onde vis-à-vis de la température à différentes concentrations de dopant dans le coeur de fibre optique; la figure 9 est un graphique montrant un effet de compensation de température d'un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période selon l'invention; la figure 10A est un graphique montrant la dépendance vis-à-vis de la température d'un dispositif à réseaux de
fibre optique à longue période standard avec un sur-
revêtement retiré; la figure lOB est un graphique montrant la dépendance vis-à-vis de la température du dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période standard avec le sur-revêtement; la figure 11 est un graphique montrant la dépendance vis-à-vis de la température du dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période selon la présente invention; et la figure 12 est une vue en coupe du dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période selon la
présente invention.
Une forme de réalisation préférée de la présente invention va être décrite ci-dessous en se référant aux
dessins joints. Dans la description qui suit, des fonctions
ou des constructions bien connues ne sont pas décrites en détail, car elles obscurciraient l'invention par des
détails inutiles.
Un revêtement de fibre optique est retiré sur une longueur prédéterminée afin de former des réseaux de fibre optique à longue période dans une fibre optique. Ensuite, les réseaux de fibre optique à longue période sont formés sur la partie exposée à l'aide d'un laser à ultraviolets et d'un masque d'amplitude. Les réseaux de fibre optique à longue période non revêtus sont influencés par l'environnement externe, incluant la température, l'humidité, les poussières, les microfissures, et la microcourbure, et nécessitent par conséquent une protection
afin d'éviter un changement des caractéristiques optiques.
De plus, une pluralité de réseaux de fibre optique à longue période formés le long de la longueur d'une fibre optique pour une période prédéterminée jouent le rôle de filtre pour coupler un mode de coeur à un mode de gaine. Par conséquent, on devrait prendre en considération l'indice de
réfraction d'un matériau de sur-revêtement.
Comme montré dans les figures 1A, lB et 1C, un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période enrobé 100 comprend un coeur 10 comportant des
réseaux de fibre optique à longue période formés sur celui-
ci à chacune de périodes prédéterminées, une gaine 12 entourant le coeur 10, un revêtement 14 entourant la gaine 12 et un sur-revêtement 18 revêtant les réseaux de fibre optique à longue période 16. Un surrevêtement est appliqué à une partie d'o le revêtement 14 est retiré afin de
protéger les réseaux de fibre optique à longue période 16.
En figure 1C, des flèches indiquant une direction de propagation de longueur d'onde désignent le couplage d'un mode de coeur à un mode de gaine dans le dispositif de
filtre à réseaux de fibre optique à longue période.
L'épaisseur d'une flèche indique l'intensité de lumière
pour une longueur d'onde.
Un signal optique à une longueur d'onde centrale se déplaçant dans un mode de guidage fondamental dans le coeur est dispersé au niveau d'une partie de changement d'indice de réfraction, à savoir dans les réseaux de fibre optique à longue période 16. Comme la lumière dispersée est couplée à la gaine 12, la lumière à une longueur d'onde satisfaisant à une condition de concordance de phase est renforcée de façon cohérente. La lumière sort de la gaine 12 et le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période 100 joue le rôle d'atténuateur dépendant de
la longueur d'onde.
L'intensité de la lumière se déplaçant dans le mode de guidage fondamental est réduite lorsqu'elle traverse les réseaux de fibre optique à longue période 16, comme indiqué par une diminution de l'épaisseur de la flèche, et l'intensité de la lumière à la longueur d'onde couplée à la gaine 12 est accrue, comme indiqué par une augmentation de
l'épaisseur des flèches.
Une condition externe de la gaine 12, à savoir l'air, a un indice de réfraction 1. Si la gaine 12 est sur-revêtue par un matériau avec un indice réfraction n après la formation des réseaux de fibre optique à longue période 16, la condition de couplage est changée, et, par conséquent, une longueur d'onde de couplage est décalée vers une
longueur d'onde longue ou courte.
Les figures 2A à 2D sont des graphiques montrant des décalages d'une longueur d'onde de couplage en fonction
d'un indice de réfraction ambiante de la gaine.
La figure 2A est un graphique montrant une caractéristique de facteur de transmission optique lorsqu'un indice de réfraction ambiante (l'indice de réfraction de l'air) de la gaine entourant les réseaux de
fibre optique à longue période est de 1.
La figure 2B est un graphique montrant une caractéristique de facteur de transmission optique lorsque
l'indice de réfraction ambiante de la gaine est de 1,400.
On note que le facteur de transmission optique s'accroît et qu'une longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde courte d'environ 4,8 nm, par rapport au
graphique de la figure 2A.
La figure 2C est un graphique montrant une caractéristique de facteur de transmission optique lorsque
l'indice de réfraction ambiante de la gaine est de 1,448.
La longueur d'onde de couplage est décalée vers une
longueur d'onde courte de 16,5 nm, par rapport à la figure 2A.
La figure 2D est un graphique montrant une caractéristique de facteur de transmission optique lorsque
l'indice de réfraction ambiante de la gaine est de 1,484.
La longueur d'onde de couplage est décalée vers une
longueur d'onde longue, par rapport à la figure 2A.
Si l'indice de réfraction ambiante de la gaine augmente par rapport à 1, mais est inférieur à l'indice de réfraction de la gaine, la longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde courte, comme montré dans les figures 2B et 2C. Par ailleurs, si l'indice de réfraction ambiante de la gaine dépasse l'indice de réfraction de la gaine, la longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde longue, comme montré en figure 2D. si l'indice de réfraction ambiante de la gaine est égal à l'indice de réfraction de la gaine, une condition de réflexion totale est relâchée et un.pic de
couplage disparaît.
La figure 3 est un graphique montrant un décalage de longueur d'onde de couplage en fonction d'un changement de l'indice de réfraction ambiante de la gaine. La longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde courte lorsque l'indice de réfraction ambiante augmente à partir de 1,0, le pic de couplage disparaît lorsque l'indice de réfraction ambiante est égal à l'indice de réfraction de la gaine, et, alors, la longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde longue lorsque l'indice de réfraction ambiante dépasse l'indice de
réfraction de la gaine.
La figure 4 est un graphique montrant un décalage de longueur d'onde de couplage par rapport à un changement de l'indice de réfraction ambiante de la gaine lorsque l'indice de réfraction ambiante est inférieur à l'indice de réfraction de la gaine. Si l'on se réfère à la figure 4, l'indice de réfraction ambiante diminue, la longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde longue, uniquement si l'indice de réfraction ambiante est inférieur
à l'indice de réfraction de la gaine.
Les résultats montrés dans les figures 2A à 4 sont décrits en détail dans une thèse du présent inventeur "Displacement of the Resonant Peaks of a Long period Fiber Grating Induced by a Change of Ambient Refractive Index",
1997 Optics Letters, ler Décembre 1997/Vol. 22, N 23.
La figure 5A est un graphique montrant un changement de l'indice de réfraction d'un matériau de sur-revêtement standard en fonction d'un changement de température, et la figure 5B est un graphique montrant un changement de l'indice de réfraction d'une résine de silicone prise comme exemple du matériau de sur-revêtement standard, en fonction
d'un changement de température.
Si l'on se réfère à la figure 5A, un matériau de sur-
revêtement standard, à savoir un polymère, subit une dilatation thermique lors d'une augmentation de température, et a un indice de réfraction réduit. Si l'on se réfère à la figure 5B, la résine de silicone subit également une dilatation thermique lors d'une augmentation de température, et a un indice de réfraction réduit. La variation de l'indice de réfraction en fonction de la température de la résine de silicone est de 2,4 x 10-2/100 C. La figure 6 est un graphique montrant un décalage de longueur d'onde de couplage d'un matériau de sur-revêtement en fonction d'un changement de température. On note à partir du dessin que la longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde longue lorsque l'indice de réfraction du matériau de sur-revêtement diminue en fonction d'une augmentation de température. Le décalage de la longueur d'onde de couplage vers une longueur d'onde longue implique qu'elle a une plage de décalage de longueur
d'onde positive.
La figure 7 est un graphique montrant un décalage de longueur d'onde de couplage en fonction d'un changement de température pour des concentrations différentes d'un dopant ajouté à un coeur de fibre optique. La compensation de température réalisée en ajoutant du B203 ou du GeO2 comme dopants à un coeur est décrite en détail dans le document EP 0 800 098 A2 intitulé "Optical Waveguide Grating and Production Method Thereof". Comme montré en figure 7, avec davantage de B203 que de GeO2, les réseaux de fibre optique à longue période ont une plage de décalage de longueur d'onde négative lorsque la température augmente. Autrement dit, une variation d'indice de réfraction en fonction de la température a une valeur négative. Dans la présente invention, un changement de température est compensé en établissant la plage de décalage de longueur d'onde de la longueur d'onde de couplage à une valeur négative dans les réseaux de fibre optique à longue période et à une valeur
positive dans un matériau de sur-revêtement.
Par exemple, si 20% en moles de GeO2 et 15% en moles de B203 sont ajoutés au coeur, un changement de l'indice de réfraction des réseaux de fibre optique à longue période formés sur le coeur en fonction d'un changement de température a une valeur négative, et, par conséquent, la longueur d'onde de couplage a une plage de décalage de
longueur d'onde négative. Ceci est illustré en figure 8.
La figure 8 est un graphique montrant un décalage de la longueur d'onde de couplage vers une longueur d'onde courte lors d'une augmentation de température lorsque la quantité de B203 est supérieure à celle de GeO2 dans le coeur et que les réseaux de fibre optique à longue période ne sont pas sur-revêtus. En figure 8, la longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde courte lorsque la température augmente. Ceci implique que la longueur d'onde de couplage dans le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période a une plage de décalage de
longueur d'onde négative.
La figure 9 est un graphique montrant un effet de
décalage de longueur d'onde longue d'un matériau de sur-
revêtement tel qu'une résine de silicone lors d'une augmentation de température dans le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période et d'une compensation de température résultant d'un effet de décalage de longueur d'onde courte produit par l'utilisation de davantage de B203 que de GeO2. Le numéro de référence 91 indique un décalage de la longueur d'onde de couplage vers une longueur d'onde longue du fait d'une partie de changement d'indice de réfraction de la gaine/sur-revêtement en fonction d'un changement de température, et le numéro de référence 93 indique un décalage de la longueur d'onde de couplage vers une longueur d'onde courte, dû à une partie de changement d'indice de réfraction du coeur/gaine en fonction d'un
changement de température.
Le décalage de longueur d'onde longue et le décalage de longueur d'onde courte de la longueur d'onde de couplage se produisent simultanément dans le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période, de façon à obtenir par conséquent une compensation de température selon la présente invention, comme indiqué par le numéro de
référence 92.
Les figures 10A et lOB sont des graphiques montrant des décalages de longueur d'onde en fonction d'un changement de température dans les cas o un dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période standard ne présentant pas d'effet de décalage de longueur d'onde courte dans un coeur n'est pas sur-revêtu et est sur-revêtu
de résine de silicone, respectivement.
La figure 8 est un graphique montrant un décalage de longueur d'onde en fonction d'un changement de température lorsque le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique
à longue période selon la présente invention n'est pas sur-
revêtu alors qu'il a une plage de décalage de longueur d'onde négative, lorsque l'on utilise davantage de B203 que de GeO2. La figure 11 est un graphique montrant un décalage de longueur d'onde en fonction d'un changement de température lorsque le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période selon la présente invention est sur-revêtu de résine de silicone alors qu'il a une plage de décalage de longueur d'onde négative, lorsque l'on
utilise davantage de B203 que de GeO2.
La compensation de température selon la présente invention va être décrite ci-dessous en comparant les figures 10A et 0lB montrant la technologie classique aux
figures 8 et 9 selon la présente invention.
Comme montré en figure lOA, lorsque le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période standard n'est pas sur-revêtu, la longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde longue lorsque la température augmente, et la dépendance de la longueur d'onde vis-à-vis de la température est d'environ ,08 nm/100 C. En figure 0lB, lorsque le dispositif de fLltre à
réseaux de fibre optique à longue période standard est sur-
revêtu de résine de silicone, la longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde longue lors d'une augmentation de la température, et une dépendance de la longueur d'onde vis-à-vis de la température est d'environ 10 nm/100 C. On peut noter à partir des figures 10A et 10B que le sur-revêtement des réseaux de fibre optique à longue période standard par de la résine de silicone produit une synergie entre un effet de décalage de longueur d'onde longue du coeur de fibre optique et l'effet de décalage de longueur d'onde longue de la résine de silicone, de façon à augmenter par conséquent l'effet de décalage de longueur d'onde longue. Autrement dit, la dépendance vis-à-vis de la
température est encore davantage augmentée. En figure 8, lorsque le coeur de fibre optique comprend davantage de B203
que de GeO2 et que le dispositif de filtre
à réseaux de fibre optique à longue période n'est pas sur-
revêtu selon la présente invention, la longueur d'onde de couplage est décalée vers une longueur d'onde courte lors d'une augmentation de la température, et une dépendance de la longueur d'onde vis-à-vis de la température est
d'environ -4,7 nm/100 C.
En figure 11, lorsque le coeur de fibre optique comprend davantage de B203 que de GeO2 et que le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période est sur-revêtu de résine de silicone selon la présente invention, un effet de longueur d'onde courte du coeur et un effet de décalage de longueur d'onde longue du matériau de sur-revêtement se produisent simultanément, de façon à compenser par conséquent un changement de température. En résultat, il n'y a pas de changement de la longueur d'onde de couplage par rapport à un changement de température. Ici, une dépendance de la longueur d'onde vis-à-vis de la
température est d'environ 0,7 nm/100 C.
Le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période selon la présente invention ainsi fabriqué est montré en figure 12. Le numéro de référence 120 désigne un coeur avec davantage de B203 que de GeO2, le numéro de référence 122 désigne une gaine entourant le coeur 120 et le numéro de référence 126 désigne une pluralité de réseaux de fibre optique à longue période formés sur la longueur du
coeur 120. Le numéro de référence 128 désigne un sur-
revêtement de résine de silicone qui recouvre les réseaux
de fibre optique à longue période 126.
On peut en conclure que, si une longueur d'onde de couplage est décalée à l'intérieur d'une plage de décalage de longueur d'onde positive lors d'une augmentation de température en utilisant davantage de B203 que de GeO2, dans un coeur de fibre optique, et qu'un indice de réfraction diminue lors d'une augmentation de la température et que la longueur d'onde de couplage est décalée à l'intérieur d'une plage positive dans un sur-revêtement, un changement de température peut être compensé avec un décalage de longueur
d'onde de couplage réduit.
Comme décrit ci-dessus, le dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période selon la présente invention comprend un coeur dans lequel une longueur d'onde de couplage est décalée à l'intérieur d'une plage négative lors d'une augmentation de température en fonction de la quantité d'un dopant qui est ajouté, et un sur-revêtement dans lequel un indice de réfraction diminue lors d'une augmentation de température, et la longueur d'onde de
couplage est décalée à l'intérieur d'une plage positive.
Par conséquent, le décalage de longueur d'onde de couplage des réseaux de fibre optique à longue période attribué à un changement de température peut être compensé, et la
compensation en température de ceux-ci est facilitée.
Bien que l'invention ait été montrée et décrite en se référant à une certaine forme de réalisation préférée de celle-ci, les personnes ayant une bonne connaissance de la technique comprendront que différents changements., de la forme et des détails peuvent être apportés à celle-ci sans s'écarter de l'esprit et de l'étendue de l'applicabilité de l'invention telle qu'elle est définie par les
revendications jointes.
Claims (5)
1. Dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période caractérisé en ce qu'il comprend: un coeur (10; 120) comportant des réseaux de fibre optique à longue période (16; 126) formés à l'intérieur de celui-ci à chacune de périodes prédéterminées; une gaine (12; 122) entourant le coeur (10; 120); un revêtement (14; 124) recouvrant une partie de gaine (12; 122) ne comportant pas les réseaux de fibre optique à longue période (16; 126); un sur-revêtement (18; 128) recouvrant une partie de gaine (12; 122) comportant les réseaux de fibre optique à longue période (16; 126); une partie de changement d'indice de réfraction de coeur/gaine dans laquelle une longueur d'onde de couplage a une plage de décalage de longueur d'onde négative en fonction d'un changement de température, en fonction de la quantité d'un dopant ajouté au coeur (10; 120); et une partie de changement d'indice de réfraction de coeur/surrevêtement dans laquelle un indice de réfraction diminue lors d'une augmentation de température et une longueur d'onde de couplage a une plage de décalage de
longueur d'onde positive.
2. Dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dopant comprend du B203 et du Ge02 et en ce que la somme des décalages de longueur d'onde de couplage provoqués par l'augmentation d'un indice de réfraction en fonction de la quantité de Ge02 et par la diminution d'un indice de réfraction en fonction de la quantité de B203 a
une valeur de décalage de longueur d'onde négative.
3. Dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sur-revêtement (18; 128) est formé d'un matériau polymère dont l'indice de réfraction diminue en fonction
d'une augmentation de la température.
4. Dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau polymère est une résine de silicone.
5. Dispositif de filtre à réseaux de fibre optique à longue période selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'indice de réfraction du sur-revêtement (18; 128) est
inférieur à l'indice de réfraction de la gaine (12; 122).
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