FR2824906A1 - Dispositif de mesure d'un effet non reciproque, notamment gyrometre a fibre optique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne le domaine des dispositifs de mesure d'un effet non réciproque, et notamment le domaine des gyromètres à fibre optique.C'est un dispositif de mesure d'un effet non réciproque comportant, une source (1) de lumière, un filtre spatial monomode (52), un anneau (8) de Sagnac ayant deux branches (81, 82), un séparateur (7) de lumière répartissant la lumière sur les branches (81, 82) de l'anneau (8), un détecteur (3) de lumière, le séparateur (7) étant un séparateur de polarisation, le filtre (52) étant non polarisant, et le détecteur (3) comprenant un système d'analyse d'état de polarisation.L'invention peut être appliquée à d'autres dispositifs de mesure d'un effet non réciproque, notamment les magnétomètres à fibre optique.

Description

L'invention conce rne le domain e des d ispositifs de mesu re d' u n effet

non réciproque, et notamment le domaine des gyromètres à fibre optique. L'invention peut également être appliquée au niveau d'autres types de dispositifs de mesure d'un effet non réciproque, comme par exemple au

niveau d'un magnétomètre à fibre optique.

Un art antérieur, dans le domaine des dispositifs de mesure d'un effet non réciproque en général et dans le domaine des gyromètres à fibre optique en particulier, est constitué par un article incorporé par référence dans la présente demande de brevet. Cet article a pour titre << gyromètre à fibre optique: principes et technologies >>, a pour auteurs << H.J. ARDITTY, Ph. GRAINDORGE, et H.C. LEFEVRE >> du << Laboratoire Central de Recherches de THOMSON-CSF >>, est paru dans la << Revue technique THOMSON-CSF, Vol 15, N 3, pages 777 à 807 n en septembre 1983. Cet article décrit notamment une configuration dite "< minimale >> d'un gyromètre à fibre optique et en donne plusieurs exemples de réalisation. Cette configuration minimale de gyromètre à fibre optique est basée sur l'utilisation d'un modulateur de phase disposé au niveau de l'une des branches de

l'anneau de Sagnac du gyromètre à fibre optique.

Plus précisément, le gyromètre à fibre optique de cet art antérieur comporte plusieurs éléments optiques parmi lesquels, une source de lumière, un détecteur de lumière, un filtre spatial monomode, un anneau de Sagnac ayant deux branches, deux séparateurs de lumière, lesdits éléments optiques étant disposés de manière à ce que, d'une part une première partie de la lumière émise par la source puisse successivement passer par le premier séparateur, par le filtre, par le deuxième séparateur, entrer par la première branche de l'anneau pour ressortir par la deuxième branche de I'anneau, passer par le deuxième séparateur, par le filtre, par le premier séparateur, et arriver sur le détecteur, et d'autre part une deuxième partie de la lumière émise par la source puisse successivement passer par le premier séparateur, par le filtre, par le deuxième séparateur, entrer par la deuxième branche de l'anneau pour ressortir par la première branche de l'anneau, passer par le deuxième séparateur, par le filtre, par le premier séparateur, et arriver sur le détecteur, lesdits éléments optiques étant structurés et disposés de manière à ce que, la lumière qui est issue de la source et qui arrive au niveau du deuxième séparateur avant d'être passée dans l'anneau de Sagnac, soit une lumière polarisée. Le deuxième séparateur est une lame semi- réfléchissante. Le filtre spatial monomode est polarisant, étant constitué par l'association d' u n fi ltre spatial monom ode p roprement dit et

d'un polariseur.

Plus précisément encore, la figure 1 représente schématiquement un exemple de gyromètre à fibre optique selon l'art antérieur. Le trajet des faisccaux lumineux est indiqué sur la figure 1 au moyen de flèches. Une lo source 1 de lumière laser émet un faisceau laser. Ce faisceau laser arrive sur un premier séparateur 4 de lumière qui est une lame semiréfléchissante, une partie seulement du faisceau laser traversant le premier séparateur 4 de lumière en direction du polariseur 51. Le faisceau laser traverse ensuite le polariseur 51 et en ressort polarisé suivant une direction de polarisation donnée. Puis, le faisceau laser est focalisé par une lentille L sur une entrée

d'une fibre optique 52 constituant le filtre spatial monomode proprement dit.

A la sortie de la fibre optique 52, le faisceau laser traverse une lentille L pour

arriver sur un deuxième séparateur 6 de lumière qui est une lame semi-

réfléchissante. Le faisceau laser est scindé en deux parties sensiblement égales, chaque partie étant focalisée sur l'une des entrces 81 ou 82 de l'anneau 8 de Sagnac lequei est une bobine de fibre optique. Le sens de circulation de la lumière de la branche 81 vers la branche 82 est appelé cw (pour << clockwise >> en terminologie anglo-saxonne) et le sens de circulation de la lumière de la branche 82 vers la branche 81 est appelé ccw (pour << counter clockwise " en terminologie anglo-saxonne). La branche 82, par exemple, comporte un modulateur 9 de phase. Après être ressorties de l'anneau 8 de Sagnac, les deux parties du faisceau laser traversent le deuxième séparateur 6, en partie seulement, pour se superposer en un faisceau laser focalisé par une lentille L sur une extrémité de la fibre optique 52. A la sortie de la fibre optique 52, le faisceau laser traverse une lentille L, puis le polariseur 51, I'association de la fibre optique 52 et du polariseur 51 constituant un filtre 5 spatial monomode polarisant. Une partie du faisceau laser lequel est maintenant à nouveau polarisé suivant la direction initiale de polarisation donnée est réfléchie par le premier séparateur 4 en direction du détecteur 2. Grâce à la modulation de phase effectuée par le modulateur 9 de phase, le signal détecté par le détecteur 2 est représentatif de l'effet Sagnac, donc de la vitesse de rotation à laquelle est soumis le gyromètre à

fibre optique, et exploitable.

L'un des inconvénients que présente cet art antérieur est que le modulateur 9 de phase utilisé dans le gyromètre à fibre optique de cet art

antérieur est trop complexe et trop coûteux.

L'invention propose une nouvelle structure de dispositif de mesure d'un effet non réciproque en général et de gyromètre à fibre optique en particulier. Cette nouvelle structure se distingue de la structure de l'art lo antérieur par plusieurs caractéristiques au nombre desquelles se trouvent: la suppression du modulateur de phase; I'utilisation, comme deuxième séparateur, d'un séparateur de polarisation; I'utilisation, sur le chemin de retour de la lumière entre l'anneau de Sagnac et le détecteur, d'un filtre spatial monomode qui est non polarisant; I'utilisation d'un type de détecteur particulier, capable d'analyser l'état de polarisation du signal lumineux de retour, lequel état de polarisation est représentatif de l'effet Sagnac, donc de l'effet non réciproque auquel est soumis le dispositif de mesure selon l'invention en général ou de la vitesse de rotation auquel est soumis le

gyromètre à fibre optique selon l'invention en particulier.

Selon l'invention, il est prévu un dispositif de mesure d'un effet non réciproque comportant, une source de lumière, un filtre spatial monomode, un anneau de Sagnac ayant deux branches, un séparateur de lumière répartissant la lumière sur les branches de l'anneau, un détecteur de lumière, caractérisé en ce que le séparateur est un séparateur de polarisation, en ce que le filtre est non polarisant, et en ce que le détecteur

comprend un système d'analyse d'état de polarisation.

Selon l'invention, il est plus précisément également prévu un dispositif de mesure d'un effet non réciproque comportant plusieurs éléments optiques parmi lesquels, une source de lumière, un détecteur de lumière, un filtre spatial monomode, un anneau de Sagnac ayant deux branches, deux séparateurs de lumière, lesdits éléments optiques étant disposés de manière à ce que, d'une part une première partie de la lumière émise par la source puisse successivement passer par le premier séparateur, par le filtre, par le deuxième séparateur, entrer par la première branche de l'anneau pour ressortir par la deuxième branche de l'anneau, passer par le deuxième séparateur, par le filtre, par le premier séparateur, et arriver sur le détecteur, et d'autre part une deuxième partie de la lumière émise par la source puisse successivement passer par le premier séparateur, par le filtre, par le deuxième séparateur, entrer par la deuxième branche de 1'anneau pour ressortir par la première branche de 1'anneau, passer par le deuxième séparateur, par le filtre, par le premier séparateur, et arriver sur le détecteur, lesdits éléments optiques étant structurés et disposés de manière à ce que, la lumière qui est issue de la source et qui arrive au niveau du deuxième séparateur avant d'être passée dans l'anneau de Sagnac, soit une lumière polarisée, caractérisé en ce que le deuxième séparateur est un séparateur de polarisation séparant, totalement ou partiellement, la lumière incidente selon deux polarisations déterminées, en ce que l'état de polarisation de la lumière arrivant sur le premier séparateur en provenance de la source est une combinaison des deux polarisations déterminéss, en ce que 1'anneau est structuré de manière à ce que de la À Iumière entrée par l'une des branches en étant polarisée selon l'une des polarisations déterminées ressorte par l'autre branche en présentant une puissance substantieliement non nulle selon l'autre polarisation déterminée, en ce que le dispositif de mesure ne comporte pas de polariseur sur le chemin de la lumière allant du deuxième séparateur au détecteur, et en ce que le détecteur comprend un système d'analyse de l'état de polarisation du signal lumineux constitué par la superposition de la première et de la

deuxième parties de la lumière arrivant sur le détecteur.

L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et

avantages apparatront à l'aide de la description ci-après et des dessins

joints, donnés à titre d'exemples, o: - la figure 1 représente schématiquement un exemple de gyromètre à fibre optique selon l'art antérieur; - la figure 2 représente schématiquement un exemple de gyromètre à fibre optique selon l'invention; - les figures 3 et 4 représentent schématiquement des exemples de diagrammes expliquant le principe de fonctionnement d'un gyromètre à fibre optique selon l'invention; - les figures 5 et 6 représentent schématiquement des exemples de diagram mes expliq uant le principe de fonction nement d' u n séparateu r partiel de polarisation utilisé comme premier séparateur de lumière dans le gyromètre à fibre optique selon l'invention; - la figure 7 représente schématiquement un exemple de

détecteur utilisé dans un gyromètre à fibre optique selon l'invention.

De préférence, le dispositif de mesure d'un effet non réciproque selon l'invention est un gyromètre à fibre optique. Ce gyromètre à fibre lo optique est avantageusement utilisé dans un gyroscope aéronautique. Ce gyroscope aéronautique constitue alors de préférence le gyroscope secondaire ou l' u n des gyroscopes secondaires de l'avion. La présence d' un ou de plusieurs gyroscopes secondaires constitue une sécurité sur un avion, notamment en cas de défaillance du gyroscope principal. Le dispositif de mesure selon l'invention peut aussi notamment être un magnétomètre, avantageusement à fibre optique, permettant de détecter et de mesurer l'effet Faraday induit dans une fibre optique par un courant électrique circulant à proximité de la fibre optique. Dans toute la suite du texte, sauf mention contraire, le dispositif de mesure d'un effet non réciproque qui sera considéré, sera un gyromètre, ce gyromètre étant avantageusement un gyromètre à fibre optique. Les caractéristiques additionnelles décrites dans la suite du texte peuvent néanmoins s'appliquer également à d'autres dispositifs que le gyromètre à fibre optique, mesurant d'autres effets non réciproques que l'effet Sagnac provoqué par la vitesse de la rotation à laquelle est soumis le dispositif de mesure; parmi ces autres effets, il y a

notamment les effets magnéto-optiques induits dans une boucle.

La figure 2 représente schématiquement un exemple de gyromètre à fibre optique selon l'invention. Le trajet des faisceaux lumineux est indiqué sur la figure 2 au moyen de flèches. Le gyromètre à fibre optique comporte notamment les éléments suivants: une source 1 de lumière; un polariseur 51; un détecteur 3 de lumière; un premier séparateur 4 de lumière; un filtre spatial monomode non polarisant 52; un deuxième séparateur 7 de lumière qui est un séparateur de polarisation; un anneau 8

de Sagnac ayant deux branches 81 et 82.

La source 1 de lumière émet de la lumière avantageusement en forme de faisceau lumineux. Ce faisceau lumineux peut être un faisceau laser ou bien est de préférence un faisceau lumineux issu d'une source

incohérente à très grande luminance telle qu'une diode superluminescente.

Ce faisceau lumineux arrive polarisé sur un premier séparateur 4 de lumière. Pour cela, soit la source 1 émet directement une lumière polarisée, soit un

polariseur 51 est situé entre la source 1 et le premier séparateur 4.

D'une part, ce séparateur 4 de lumière est structuré de manière à ce qu'une partie substantielle de la lumière issue de la source 1 traverse le lO premier séparateur 4 afin de subir l'effet Sagnac lors de son passage dans l'anneau 8 de Sagnac. D'autre part, ce séparateur 4 de lumière est structuré de manière à ce qu'une partie substantielle de la lumière étant passée par l'anneau 8 de Sagnac, soit réfléchie par le premier séparateur 4 en direction du détecteur 3 afin d'être analysée par le détecteur 3. Comme la propagation entre les différents éléments optiques est sur la figure 2 représentée comme une propagation en mode libre, le premier séparateur 4 est du type lame partiellement réfléchissante. Cependant dans le cas d'un gyromètre tout fibre optique, ce premier séparateur 4 serait par exemple un coupleur de fibres optiques. De même, la figure 2 comporte des lentilles L pour passer de la propagation libre en propagation guidée par fibre optique, mais dans le cas d'un gyromètre tout fibre ou encore d'un gyromètre en optique intégrée, ces lentilles L deviendraient superflues. Ces lentilles L sont présentes à chaque changement entre les modes de propagation libre d'une part et guidé par fibre optique d'autre part. Il y en a une entre le premier séparateur 4 et le filtre spatial monomode 52, une entre le filtre spatial monomode 52 et le deuxième séparateur 7, une entre le deuxième séparateur 7 et chacune des branches 81 et 82 de l'anneau 8 de Sagnac. Chaque lentille L peut éventuellement être remplacé par une combinaison de lentilles. Les lentilles

L ne seront pratiquement plus mentionnées dans la suite de la description de

la figure 2.

Le faisceau lumineux passe ensuite par le filtre 52 spatial monomode non polarisant. A la sortie du filtre spatial monomode 52, le faisceau lumineux n'est plus constitué substantiellement que d'un seul mode spatial mais non pas forcément d'une seule polarisation rectiligne: c'est seulement en cas de vitesse de rotation nulle que ce seul mode spatial ne comprend qu'une polarisation rectiligne correspondant généralement à la polarisation de la lumière émise par la source 1. Le filtre spatial monomode 52 est avantageusement un tronçon de fibre optique monomode axiosymétrique. A la sortie du filtre spatial monomode 52, le faisceau lumineux arrive sur un deuxième séparateur 7 de lumière qui est un séparateur de polarisation. Le deuxième séparateur 7 de lumière est un séparateur de polarisation qui peut être total ou partiel. Le deuxième séparateur 7 de lo lumière est de préférence un séparateur total de polarisation, c'est-à-dire qu'il envoie dans l'une des branches, par exemple la branche 81, I'une des polarisations déterminées constituant le faisceau lumineux tandis qu'il envoie simultanément dans l'autre branche, par exemple la branche 82, la polarisation complémentaire à celle envoyée dans la première branche, ici la branche 81. Le séparateur 7 est total dans la mesure o chaque polarisation est complément séparée de la polarisation complémentaire. Le séparateur 7

est par exemple un prisme de Wollaston.

L'anneau 8 de Sagnac est de préférence une bobine de fibre optique. Le sens de circulation de la lumière de la branche 81 vers la

branche 82 est appelé cw (pour <" clockwise >> en terminologie anglo-

saxonne) et le sens de circulation de la branche 82 vers la branche 81 est

appelé ccw (pour << counter clockwise >> en terminologie anglo-saxonne).

Pour éviter un évanouissement éventuel du signal lumineux circulant dans l'anneau 8 de Sagnac, I'anneau 8 de Sagnac est structuré de manière à ce que de la lumière entrée par l'une des branches en étant polarisée selon l'une des polarisations déterminées ressorte par l'autre branche en présentant une puissance substantiellement non nulle selon l'autre polarisation déterminée. Une puissance substantiellement non nulle, correspondant à un signal non évanoui, est une puissance suffisante pour que la lumière arrivant sur le détecteur 3 soit exploitable. Pour cela, comme il sera expliqué ultérieurement, I'une des branches de i'anneau 8 de Sagnac, la branche 82 par exemple, comporte avantageusement un dépolariseur 10

de Lyot.

Après être ressorties de l'anneau 8 de Sagnac, les deux parties du faisceau lumineux traversent le deuxième séparateur 7, en partie seulement, pour se superposer en un faisceau lumineux qui ensuite passe par, c'est-à-dire ici traverse, le filtre spatial monomode 52. A la sortie du filtre spatial monomode 52, le faisceau lumineux monomode arrive au niveau du premier séparateur 4 de lumière, les autres modes ayant été filtrés. Une partie de ce faisceau lumineux est réfléchie par le premier séparateur 4 en direction du détecteur 3. L'état de polarisation du faisceau lumineux réfléchi par le premier séparateur 4 en direction du détecteur 3 est représentatif de l'effet Sagnac, donc de la vitesse de rotation à laquelle est soumis le gyromètre à fibre optique. C'est pour cela que le détecteur 3 comporte un o système d'analyse de l'état de polarisation du faisceau lumineux arrivant au

niveau de ce même détecteur 3.

Une première partie du faisceau lumineux émis par la source 1 passe successivement par le premier séparateur 4, par le filtre spatial monomode 52, par le séparateur 7 de polarisation, entre par la branche 81 de l'anneau 8 de Sagnac pour ressortir par la branche 82 de l'anneau 8 de Sagnac, repasse par le séparateur 7 de polarisation, par le filtre spatial monomode 52, par le premier séparateur 4, et arrive sur le détecteur 3. Par ailleurs, une deuxième partie du faisceau lumineux émis par la source 1 passe successivement par le premier séparateur 4, par le filtre spatial monomode 52, par le séparateur 7 de polarisation, entre par la branche 82 de l'anneau 8 de Sagnac pour ressortir par la branche 81 de l'anneau 8 de Sagnac, passe par le séparateur 7 de polarisation, par le filtre spatial monomode 52, par le premier séparateur 4, et arrive sur le détecteur 3. Le faisceau lumineux qui est issu de la source 1 et qui arrive au niveau du séparateur 7 de polarisation avant d'être passé dans l'anneau 8 de Sagnac, est un faisceau lumineux polarisé qui avait été polarisé lors de son passage

au niveau du polariseur 51.

Le séparateur 7 de polarisation sépare, totalement ou partiellement, mais de préférence totalement, la lumière incidente selon deux polarisations déterminées. Le séparateur 7 de polarisation est avantageusement un séparateur de polarisation rectiligne séparant par exemple les polarisations horizontale et verticale d'un faisceau lumineux préférentiellement polarisé à 45 degrés par le polariseur 51. Le faisceau lumineux, à son arrivée au niveau du séparateur 7 de polarisation, est constitué pour moitié -en terme d'énergie, d'une composante suivant la

polarisation horizontale et d'une composante suivant la polarisation verticale.

Le séparateur 7 de polarisation peut aussi être un séparateur de polarisation circulaire séparant alors les polarisations circulaire gauche et circulaire droite d'un faisceau lumineux qui comprend ces deux polarisations dans des proportions énergétiques avantageusement sensiblement égales entre elles. Par l'intermédiaire du dépolariseur 10 de Lyot, tout évanouissement éventuel du signal dans l'anneau 8 de Sagnac est évité. Le polariseur 51 étant situé en amont du premier séparateur 4, le gyromètre à fibre optique ne comporte pas de polariseur sur le chemin de la lumière allant du séparateur 7 de lo polarisation au détecteur 3. Le détecteur 3 comprend un système d'analyse de l'état de polarisation du faisceau lumineux qui arrive sur le détecteur 3 et qui est constitué par la superposition de la première et de la deuxième parties de faisceau lumineux décrites précédemment. L'état de polarisation de ce faisceau lumineux arrivant sur le détecteur 3 est représentatif de l'effet Sagnac, donc de la vitesse de rotation à laquelle est soumis le gyromètre à

fibre optique.

Au lieu de comporter un filtre spatial monomode 52 placé entre le premier séparateur 4 et le séparateur 7 de polarisation, le dispositif de mesure selon l'invention pourrait comporter, soit deux filtres spatiaux monomodes respectivement placés d'une part entre la source 1 et le premier séparateur 4 et d'autre part entre le premier séparateur 4 et le détecteur 3, mais les contraintes sur l'écart entre les alignements respectifs de chaque filtre spatial monomode ainsi que des deux entrées de branche de l'anneau 8 de Sagnac par rapport au trajet du faisceau lumineux seraient plus sévères, soit deux filtres spatiaux monomodes respectivement placés d'une part entre le séparateur 7 de polarisation et la branche 81 et d'autre part entre le séparateur 7 de polarisation et la branche 82, mais le signal arrivant

alors sur le détecteur 3 est moins aisément exploitable.

Par l'intermédiaire du séparateur 7 de polarisation, de préférence total, I'une des polarisations, par exemple la polarisation horizontale, est envoyée dans l'une des branches de l'anneau 8 de Sagnac, par exemple la branche 81, tandis que l'autre polarisation, c'est-à-dire la polarisation complémentaire, ici la polarisation verticale, est envoyée dans l'autre branche de l'anneau 8 de Sagnac, ici la branche 82. La lumière ayant retraversé le séparateur 7 de polarisation après passage dans l'anneau 8 de Sagnac, comporte une composante réciproque et une composante non réciproque représentative de l'effet non réciproque à mesurer. Dans le cas préférentiel o le faisceau lumineux arrivant au niveau du séparateur 7 de polarisation est une lumière polarisée à 45 degrés, c'est-à-dire une lumière dont les composantes suivant les polarisations respectivement horizontale et verticale sont d'intensité égale entre elles, la composante non réciproque se

retrouve sur la méme voie optique que la composante réciproque, c'est-à-

dire en fin de compte arrive également sur le détecteur 3 tout comme la composante réciproque, mais selon une polarisation orthogonale à celle de

lo la composante réciproque.

Plus précisément, les figures 3 et 4 représentent schématiquement des exemples de diagrammes expliquant le principe de fonctionnement d'un gyromètre à fibre optique selon l'invention correspondant au cas préférentiel d'une lumière polarisée à 45 degrés à son arrivée sur le séparateur 7 de polarisation avant d'être passée par l'anneau 8 de Sagnac. Dans ces exemples, I'anneau 8 de Sagnac est considéré comme

comportant un dépolariseur 10 de Lyot au niveau de l'une de ses branches.

Les axes H et V représentent respectivement les polarisations horizontale et verticale. La figure 3 permet de préciser l'évolution de la composante réciproque du faisceau lumineux arrivant sur le séparateur 7 de polarisation, traversant le séparateur 7 de polarisation qui la sépare en deux composantes, respectivement horizontale et verticale, chacune des deux composantes subissant l'action du dépolariseur 10 de Lyot lors de son 2s passage par l'anneau 8 de Sagnac, retraversant le séparateur 7 de polarisation, les deux composantes se recombinant à la sortie du séparateur 7 de polarisation après avoir traversé l'anneau 8 de Sagnac. Au cours de la

description de l'évolution du faisceau lumineux, les pertes notamment par

absorption seront négligées.

Lors de son arrivée au niveau du séparateur 7 de polarisation, le faisceau lumineux est polarisé à 45 degrés, I'état de polarisation du faisceau lumineux f étant représenté en 30. Le faisceau lumineux f est séparé par le séparateur 7 de polarisation en ses deux composantes, d'une part la composante horizontale fh qui est envoyée dans la branche 81 pour parcourir l'anneau 8 de Sagnac dans le sens cw et qui est représentée en 31, et d'autre part la composante verticale fv qui est envoyée dans la branche 82 pour parcourir l'anneau 8 de Sagnac dans le sens ccw et qui est représentée en 32. Dans la suite du texte, sauf mention contraire, le faisceau lumineux parcourant l'anneau 8 de Sagnac dans le sens cw sera par souci de simplicité appelé faisceau cw et le faisceau lumineux parcourant l'anneau 8 de Sagnac dans le sens ccw sera par souci de simplicité appelé faisccau ccw. Les composantes non réciproques des faisceaux lumineux cw et ccw ne sont pas considérées au niveau de la figure 3 par souci de simplicité,

elles seront considérées au niveau de la figure 4.

lo Lors de son passage par le dépolariseur 10 de Lyot, I'énergie du faisceau lumineux cw est répartie suivant deux composantes de polarisation, une composante de polarisation horizontale rh et une composante de polarisation verticale rv, composantes qui sont représentées en 33. Lors de la traversée du séparateur 7 de polarisation, seule la composante de polarisation verticale rv du faisceau lumineux cw, représentée en 35, est

renvoyée en direction du filtre spatiai monomode 52.

Lors de son passage par le dépolariseur 10 de Lyot, I'énergie du faisceau lumineux ccw est répartie suivant deux composantes de polarisation, une composante de polarisation horizontale rh et une composante de polarisation verticale rv, composantes qui sont représentées en 34. Lors de la traversée du séparateur 7 de polarisation, seule la composante de polarisation horizontale rh du faisceau lumineux ccw,

représentée en 36, est renvoyée en direction du filtre spatial monomode 52.

A la sortie du séparateur 7 de polarisation, le faisceau lumineux repartant en direction du filtre spatial monomode 52 est constitué de la recombinaison d'une part de la composante de polarisation verticale rv du faisceau lumineux cw et d'autre part de la composante de polarisation horizontale rh du faisceau lumineux ccw. Ce faisceau lumineux r, constitue la composante réciproque r du faisceau lumineux total repartant vers le filtre

spatial monomode 52 et est représenté en 37.

La figure 4 représente sur un même plan, le plan de la figure 4, à la fois la composante réciproque r et la composante non réciproque nr du

faisccau lumineux total repartant vers le filtre spatial monomode 52.

Cependant la composante réciproque r et la composante réciproque nr sont déphasées de /2, elles ne sont en toute rigueur donc pas dans le même plan de phase. La composante réciproque r ainsi que ses composantes de polarisation horizontale rh et verticale rv, appartenant toutes à un plan de phase p=O, sont rep résentées par des flèches en traits simples, tand is q ue la composante non réciproque nr ainsi que ses composantes de polarisation horizontale nrh et verticale nrv, appartenant toutes à un autre plan de phase p=?T/2, sont représentées par des flèches en traits doubles. Pour l'un des sens de circulation du faisceau, par exemple le sens ccw, la composante de polarisation horizontale rh de la composante réciproque r donne lieu à une composante de polarisation horizontale nrh de la composante non réciproque nr, déphasée de /2 par rapport à la composante non réciproque nr mais de même sens que celle-ci. Pour l'autre sens de circulation du faisceau, ici le sens cw, la composante depolarisation verticale rv de la composante réciproque r donne lieu à une composante de polarisation verticale nrv de la composante non réciproque nr, déphasée de /2 par

rapport à la composante non réciproque nr mais de sens opposé à celle-ci.

Comme la composante réciproque r est à 45 degrés, la composante non réciproque nr lui est donc orthogonale. Ainsi, I'ellipticité du faisceau lumineux total retournant vers le filtre spatial monomode 52 est représentative de l'effet non réciproque à mesurer, à savoir l'effet Sagnac, tout comme I'ellipticité du faisceau lumineux arrivant sur le détecteur 3. Le fonctionnement décrit précédemment correspond au cas d'un séparateur 7 total de polarisation et d'une lumière issue de la source 1 polarisée à 45 degrés lors de son arrivée au niveau du séparateur 7 de polarisation avant son passage par l'anneau 8 de Sagnac. Le fonctionnement reste similaire pour d'autres types de polarisation de la lumière émise par la source 1 et/ou d'autres types de séparateurs 7 de polarisation, notamment ceux décrits ultérieurement. Le séparateur 7 de polarisation peut ne pas être total et n'être que partiel. Dans ce cas, le séparateur de polarisation sépare partiellement la lumière incidente selon les deux polarisations déterminées. La portion principale de la lumière incidente qui représente la partie la plus importante de la lumière incidente, qui correspond aux polarisations complémentaires séparées l'une de l autre par le séparateur 7 de polarisation, qui est passée par l'anneau 8 de Sagnac puis à nouveau par le séparateur 7 de polarisation, est appelée composante principale. La composante principaie comportant une composante réciproque et une composante non réciproque représentative de l'effet non réciproque à mesurer. La portion résiduelle de la lumière incidente, qui représente la partie la moins importante de la lumière incidente, qui correspond à la ou aux polarisations n'étant pas séparées de leur polarisation complémentaire respective par le séparateur de polarisation, qui est passée par l'anneau de Sagnac puis par le séparateur de polarisation, est appelée la ou les composantes parasites. La ou les composantes parasites comprennent également une partie réciproque et une partie non réciproque, mais c'est sans intérét. Dans ce cas, tous les l o déphasages, entre la ou les composantes parasites et la composante principale, lesdits déphasages étant définis par rapport à la composante principale globalement car le déphasage entre la composante réciproque et la composante non réciproque est négligeable à l'échelle desdits déphasages, sont préTérentiellement supérieurs à l'inverse de la largeur spectrale de la source de lumière, de manière à ce que la ou les

composantes parasites n'interfèrent pas avec la composante principale.

Avantageusement, lesdits déphasages sont supérieurs à l'inverse de la largeur spectrale de la source de lumière, d'un facteur valant au moins

quelques unités.

En effet, dans le cas o le séparateur 7 de polarisation n'est que partiel, une partie de l'une des polarisations déterminées qui circulait, dans le cas préférentiel d'un séparateur 7 total de polarisation, dans l'un des sens de parcours de l'anneau 8 de Sagnac, circule par contre, dans le cas d'un séparateur 7 partiel de polarisation, dans l'autre sens de parcours de

I'anneau de Sagnac, se superposant alors à l'autre polarisation déterminée.

Par exemple, prenons le cas o l'essentiel de la polarisation horizontale est envoyée par le séparateur 7 de polarisation dans la branche 81 de l'anneau 8 de Sagnac pour le parcourir dans le sens cw et o l'essentiel de la polarisation verticale est envoyée par le séparateur 7 de polarisation dans la

branche 82 de l'anneau 8 de Sagnac pour le parcourir dans le sens ccw.

Comme le séparateur 7 de polarisation n'est que partiel, par exemple une partie de la polarisation verticale, appelée lumière parasite ou résiduelle, est envoyée dans la branche 82 pour parcourir l'anneau 8 de Sagnac dans le sens cw avec l'essentiel de la polarisation horizontale, appelée lumière principale (c'est en fait la partie de la composante principale qui circule dans le sens cw). On pourrait également considérer une partie de la polarisation horizontale envoyée dans la branche 81 pour paroourir l'anneau 8 de

Sagnac dans le sens ccw avec l'essentiel de la polarisation verticale.

Lors de la traversée d'éléments biréfringents, comme par exemple une fibre optique monomode, une fibre optique à maintien de polarisation ou un dépolariseur de Lyot, une composante spectrale donnée de la lumière parasite se propage en restant orthogonale à la méme composante spectrale donnée de la lumière principale. La phase relative de ces deux composantes spectrales données entre elles peut être quelconque à leur sortie respective de l'anneau 8 de Sagnac, et l'interférence que ces deux composantes spectrales données vont générer, lors de leur superposition après traversée du séparateur 7 partiel de polarisation, peut être arbitrairement constructive ou destructive. De plus, cette phase relative est dépendante de la com posante spectrale considérée. Une man ière de rend re l inopérante cette interférence est d'empêcher les deux composantes spectrales d'interférer entre elles, en retardant suffisamment l'une d'entre elles par rapport à l'autre, par exemple en retardant suffisamment la lumière parasite par rapport à la lumière principale. Ainsi le signal lumineux arrivant sur le détecteur 3 sera tout de même exploitable n'ayant pas été dégradé par l'interférence entre lumière principale et lumière parasite. Pour cela les déphasages mentionnés précédemment remplissent la condition d'être suffisamment supérieurs à l'inverse de la largeur spectrale de la source 1 de lumière. Pour respecter cette condition, la somme des différences de chemins optiques entre lumière principale et lumière parasite dues aux différentes biréfringences rencontrées par la lumière sur son parcours est avantageusement choisie suffisamment plus grande que la longueur de cohérence de la source 1 de lumière. Cela se traduit par l'équation suivante: 1,(An.e)"-; avec An la biréfringence de chaque portion de e a chemin e parcouru par la lumière, >, symbolisant la sommation sur e i'ensemble des portions de chemins e, la longueur d'onde moyenne du spectre de lumière émis par la source 1 de lumière, A\/\ représentant alors la largeur spectrale de la lumière émise par la source 1 de lumière. Si la condition précédente n'est pas respectée, la mesure de l'effet non

réciproque devient plus difficile voire impossible.

Dans le cas o le séparateur 7 de polarisation est total mais que la lumière polarisée issue de la source 1 de lumière n'est pas polarisée à 45 degrés, soit la différence entre l'angle de polarisation de cette lumière polarisée et 45 degrés, cet angle o est pris en compte au niveau du détecteur 3. Par exemple pour des gyromètres bas coût et moins précis, fonctionnant en boucle ouverte, utilisant une faible longueur de fibre optique dans l'anneau 8 de Sagnac et étant destinés à mesurer de faibles vitesses de rotation, le signal reçu sur le détecteur 3 est exploitable de manière similaire, à un simple facteur Coso près qui diminue l'ellipticité mesurée par

lo le détecteur 3 pour le faisceau lumineux qu'il re,coit.

Dans le mode de réalisation préférentiel selon l'invention, le séparateur 7 de polarisation est total, c'est-à-dire qu'il sépare totalement la lumière incidente selon les deux polarisations déterminées, afin d'empêcher la formation d'une quantité suffisante de lumière parasite dont l'interférence avec la lumière principale dégraderait substantiellement le signal re,cu par le détecteur 3 de manière à empêchér alors l'extraction de la composante non réciproque représentative de l'effet non réciproque à mesurer par le dispositif de mesure selon l'invention. De préférence, la lumière polarisée issue de la source 1 de lumière et arrivant sur le séparateur 7 de polarisation est une lumière polarisée sensiblement à 45 degrés de manière à ce que l'énergie lumineuse circulant dans chacun des sens cw ou ccw dans l'anneau 8 de

Sagnac soit sensiblement la même.

Le séparateur 7 de poiarisation sépare donc, partiellement ou de préférence totalement, deux polarisations complémentaires. Ces deux polarisations complémentaires peuvent être respectivement une polarisation circulaire gauche et une polarisation circulaire droite. Ces deux polarisations complémentaires peuvent aussi être respectivement une polarisation elliptique donnée et une polarisation elliptique orthogonale à la polarisation elliptique donnée. Ces deux polarisations complémentaires sont de préférence une polarisation linéaire donnée, par exemple une polarisation horizontale, et une polarisation linéaire orthogonale à la polarisation donnée, par exemple une polarisation verticale. Le séparateur 7 de polarisation est alors un séparateur de polarisation rectiligne. La source 1 de lumière émet alors avantageusement une lumière polarisée sensiblement à 45 degrés des i axes du séparateur 7 de polarisation. Le séparateur 7 préférentiel total de

polarisation est par exemple un prisme de Wollaston.

Afin que le signal arrivant sur le détecteur 3 soit exploitable, le faisceau lumineux arrivant sur le détecteur 3 et véhiculant ce signal correspond à un mode spatial unique présentant un certain état de polarisation qui est représentatif de l'effet non réciproque à mesurer. Le filtre spatial monomode 52 est de préférence un tron,con de fibre optique monomode axiosymétrique, ne laissant passer qu'un seul mode spatial mais laissant passer les deux composantes de polarisation horizontale et verticale lo de ce mode spatial. De préférence, le filtre spatial monomode 52 n'introduit pas de biréfringence importante, même si cette biréfringence n'a que peu d'influence sur le signal arrivant sur le détecteur 3 dans la mesure o cette

biréfringence n'a pas d'effet sur ce signal au premier degré.

Selon une réalisation du dispositif de mesure selon l'invention, I'anneau 8 de Sagnac est une fibre optique à maintien de polarisation structurée de manière à ce que, d'une branche à l'autre, la lumière selon l'une des polarisations déterminées soit transformée en de la lumière selon l'autre polarisation déterminée complémentaire. Le moyen de transformer la polarisation est par exemple une simpie torsion de la fibre optique ou bien quelques coudages de la fibre optique. Par exemple, la lumière polarisée horizonta!ement entrant dans l'anneau 8 de Sagnac par la branche 81 en ressorte par la branche 82 en étant polarisée verticalement et la lumière polarisée verticalement entrant dans l'anneau 8 de Sagnac par la branche 82 en ressorte par la branche 81 en étant polarisée horizontalement. Cette réalisation empêche tout évanouissement du signal grâce à la présence de la fibre optique à maintien de polarisation dans laquelle le signal ne peut pas basculer d'une,polarisation à l'autre au cours de sa propagation dans l'anneau 8 de Sagnac car les vitesses de propagation respectives des différentes polarisations dans la fibre à maintien de polarisation sont

différentes.

Selon une autre réalisation préférentielle du dispositif de mesure selon l'invention, I'une des branches de l'anneau 8 de Sagnac comprend un dépolariseur 10 de Lyot. Dans ce cas, la fibre optique constituant l'anneau 8 de Sagnac peut être une fibre optique ordinaire. La présence du dépolariseur de Lyot assure qu'à la sortie de chaque branche de l'anneau 8 de Sagnac, la lumière est répartie sensiblement pour partie et avantageusement pour moitié en polarisation horizontale, c'est-à-dire dans une composante de polarisation horizontale et pour partie et avantageusement pour moitié en polarisation verticale, c'est-à-dire dans une composante de polarisation verticale. En présence d'une fibre optique ordinaire et en l'absence de tout élément type dépolariseur 10 de Lyot, dans certains cas, il y a un risque d'évanouissement total du signal, si ce signal a complètement basculé d'une polarisation à l'autre, car alors, après traversée du séparateur 7 de polarisation, aucun signal n'est renvoyé vers le filtre lo spatial monomode 52 et donc vers ie détecteur 3. Seul ce basculement complet d'une polarisation à l'autre est vraiment gênant car en cas d'un basculement seulement partiel, le signal existe toujours mais a une intensité moindre, ce qui peut réduire la sensibilité du dispositif. Ce basculement complet d'une polarisation à l'autre peut se produire dans certaines conditions de variations de température ou de pression sur la fibre optique ordinaire constituant l'anneau 8 de Sagnac. Même si en moyenne, avec cette autre réalisation préférentielle, environ la moitié de l'énergie est perdue lors de la traversée du séparateur 7 de polarisation après passage par l'anneau 8 de Sagnac, au contraire de la précédente réalisation avec fibre à maintien de polarisation o l'essentiel de l'énergie retraversait le séparateur 7 de polarisation en direction du détecteur 3, il est possible d'utiliser une fibre optique ordinaire au lieu d'une fibre optique à maintien de polarisation, ce qui est appréciable. D'autres dispositifs ayant la même fonction que le

dépolariseur 10 de Lyot sont envisageables.

De préférence, le premier séparateur 4 est un séparateur partiel de polarisation structuré de manière à augmenter, au niveau de l'état de polarisation du signal lumineux arrivant sur le détecteur 3, le rapport entre la polarisation complémentaire à la polarisation émise par la source et la polarisation émise par la source. Les séparateurs partiels de polarisation sont connus dans le domaine de la détection magnéto- optique. L'utilisation d'un tel premier séparateur 4 partiel de polarisation a deux avantages. Le premier avantage est qu'à l'aller, c'est-à-dire sur le chemin allant de la source 1 de lumière à l'anneau 8 de Sagnac, la plus grande partie de la lumière traverse le premier séparateur 4 partiel de polarisation pour continuer en direction de l'anneau 8 de Sagnac, et non pas seulement la moitié com me dans le cas d' une lame semi-réfléch issante constituant le premier séparateur 4. Le deuxième avantage est qu'au retour, c'est-à-dire sur le chemin allant de l'anneau 8 de Sagnac vers le détecteur 3, une partie importante de la lumière revenant sur le premier séparateur 4 partiel de polarisation et étant selon la polarisation émise par la source 1 est renvoyée dans une direction qui n'est pas celle du détecteur 3, tandis que la lumière revenant sur le premier séparateur 4 partiel de polarisation et étant selon la

polarisation complémentaire à la polarisation émise par la source 1, c'est-à-

dire représentative de l'effet non réciproque, est en grande partie renvoyée lo en direction du détecteur 3. L'ellipticité du faisceau lumineux arrivant sur le détecteur 3 s'en trouve nettement amplifiée, par exemple d'un facteur trois

comme sur les figures 5 et 6.

Les figures 5 et 6 représentent schématiquement des exemples de diagrammes expliquant le principe de fonctionnement d'un séparateur partiel de polarisation utilisé comme premier séparateur 4 de lumière dans le gyromètre à fibre optique selon l'invention. Les axes H et V représentent respectivement les polarisations horizontale et verticale. Après étre passé par l'anneau 8 de Sagnac et en arrivant sur le premier séparateur 4 partiel de polarisation, le faisceau lumineux présente un état de polarisation elliptique dont la valeur a du grand axe est représentatif de la composante réciproque tandis que la valeur b du petit axe est représentatif de la composante non réciproque. L'ellipticité de cet état de polarisation qui est représenté à la figure 5 vaut b/a. Dans le cas o le faisceau lumineux est passé par un premier séparateur 4 partiel de polarisation et lorsque le faisceau lumineux arrive sur le détecteur 3, le faisceau lumineux présente un état de polarisation elliptique dont la valeur a' du grand axe est représentatif de la composante réciproque tandis que la valeur b du petit axe est représentatif de la composante non réciproque. La valeur a' étant inférieure à la valeur a, I'ellipticité de cet état de polarisation qui est représenté à la figure 6 vaut b/a' et est donc plus importante, ce qui rend ladite ellipticité plus aisément détectable au niveau du système d'analyse d'état de polarisation

que comprend le détecteur 3.

Le système d'analyse d'état de polarisation que comprend le détecteur 3 est préférentiellement un système d'analyse de l'ellipticité du faisceau lumineux arrivant sur le détecteur 3, dans le cas préférentiel o le

séparateur 7 de polarisation est un séparateur de polarisation rectiligne.

Le détecteur 3 comporte de préférence une lame quart d'onde variable en fonction du temps, dont les axes de biréfringence sont fixes, dont I'un des axes de biréfringence est parallèle à la polarisation émise par la source, et dont chacun des axes de biréfringence devient alternativement lent ou rapide. Le sens de l'ellipticité de l'état de polarisation du faisceau lumineux arrivant sur le détecteur 3, représentatif de l'effet non réciproque à mesurer en général et du sens de rotation dans le cas d'un gyromètre à fibre optique en particulier, peut être déterminé de cette façon. Une telle chane de détection que comprend le détecteur 3 est peu ou pas sensible aux désalignements des différents éléments qui la composent et aux déséquilibres électroniques provenant des éléments électroniques qu'elle contient. La lame quart d'onde est de préférence un modulateur élasto optique. Ce modulateur élasto-optique est par exemple constitué par un milieu isotrope du type verre ou plastique comprimé par des éléments piézo électriques. Une force de compression de quelques kilogrammes par

millimètre peut alors suffire à créer une biréfringence de 90 degrés.

Selon une réalisation du détecteur 3 du dispositif de mesure selon I'invention, le détecteur 3 comporte successivement, en aval de la lame quart d'onde, un analyseur à 45 degrés de la lame quart d'onde, c'est-àdire dont les axes sont à 45 degrés des axes de la lame quart d'onde, un détecteur élémentaire photoélectrique recevant l'une des composantes du signal lumineux analysé, des moyens de détection synchrone réalisant au niveau de la sortie du détecteur élémentaire photoélectrique la soustraction entre la série des valeurs hautes du signal et la série des valeurs basses du signal, les valeurs soustraites deux à deux étant d'une part l'une haute et l'autre basse et d'autre part contiguës entre elles, la valeur moyenne des résultats

de la soustraction étant représentative de l'effet non réciproque.

Selon une autre réalisation préférentielle du détecteur 3 du dispositif de mesure selon l'invention, le détecteur 3 comporte successivement. en aval de la lame quart d'onde, un analyseur à 45 degrés de la lame quart d'onde, deux détecteurs élémentaires photoélectriques recevant chacun une des composantes du signal lumineux analysé, un amplificateur différentiel pouvant réaliser la soustraction entre les deux signaux respectivement issus des détecteurs élémentaires photoélectriques, des moyens de détection synchrone réalisant au niveau de la sortie de l'amplificateur différentiei la soustraction entre la série des valeurs hautes du signal et la série des valeurs basses du signal, les valeurs soustraites deux à deux étant d'une part l'une haute et l'autre basse et d'autre part contiguës entre elles, la valeur moyenne des résultats de la soustraction étant représentative de l'effet non réciproque. Le biais éventuellement apporté par l'utilisation d'un amplificateur différentiel est supprimé par l'utilisation des moyens de détection synchrone. L'utilisation de deux détecteurs lO élémentaires photoélectriques est avantageuse dans la mesure o elle

permet l'augmentation du rapport signal à bruit.

De préférence, le détecteur 3 comporte, immédiatement en amont des moyens de détection synchrone, des moyens de numérisation du signal électrique, ce qui permet de ne pas introduire de biais au niveau des moyens

de détection synchrone qui se fera de manière numérique.

La figure 7 représente schématiquement un exemple de détecteur 3 utilisé dans un gyromètre à fibre optique selon l'invention, correspondant à l'autre réalisation préférentielle du détecteur 3. Après être passé par le premier séparateur 4 de lumière, et avoir été renvoyé en direction du détecteur 3 représenté dans son ensemble sur la figure 7, le faisceau lumineux présente un état de polarisation constitué d'une composante réciproque r1 et d'une composante non réciproque nr1 déphasée de /2 par rapport à la composante réciproque r1, dans le cas préférentiel d'un séparateur 7 total de polarisation et d'une lumière polarisée à 45 degrés à son arrivée sur le séparateur 7 total de polarisation avant son passage par l'anneau 8 de Sagnac. Le faisceau lumineux passe par un modulateur élasto-optique 71 commandé par des moyens 70 de commande. Après son passage par le modulateur élasto-optique 71, I'état de polarisation du faisceau lumineux est constitué par une composante réciproque r2 parallèle à la composante réciproque r1 et par une composante non réciproque nr2 parallèle à la composante non réciproque nr1. Les composantes réciproque r2 et non réciproque nr2 sont maintenant en phase car leur déphasage a été supprimé par le modulateur élasto-optique 71 lequel a alternativement retardé et avancé la composante non réciproque par rapport à la composante réciproque, puisque les axes du modulateur 71 sont parallèles aux axes de l'ellipse constituant l'état de polarisation elliptique du faisccau lumineux avant sa traversée du modulateur 71. Ainsi, I'état de polarisation elliptique est devenu un état de polarisation qui oscille alternativement entre deux polarisations rectilignes ayant la même composante réciproque mais des composantes non réciproques de signe opposé. La valeur de cette oscillation est donc représentative de l'ellipticité du faisceau lumineux arrivé sur le détecteur 3 et par conséquent de l'effet non réciproque à mesurer. Le faisceau lumineux traverse ensuite un analyseur 72 à 45 degrés du modulateur 71. Les projections de l'oscillation précédente sur chacun des lo axes de l'analyseur 72 sont représentatives de l'effet non réciproque à mesurer. Ces projections constituent des signaux lumineux respectivement envoyés sur les détecteurs élémentaires photoélectriques 73 et 74. Chacun des signaux électriques à la sortie des détecteurs élémentaires 73 et 74 est représentatif de l'effet non réciproque à mesurer. Un amplificateur différentiel effectue la différence entre ces signaux électriques afin de s'affranchir en grande partie du bruit de la source 1 de lumière. Cette différence est représentative de l'effet non réciproque à mesurer. Cette différence représente un signal électrique qui est numérisé par des moyens 76 de numérisation. Des moyens 77 de détection synchrone, synchronisés avec les moyens 70 de commande du modulateur 71, réalisent au niveau de la sortie des moyens 76 de numérisation, la soustraction entre la série des valeurs hautes du signal numérisé et la série des valeurs basses du signal numérisé. Les valeurs soustraites deux à deux sont d'une part l'une haute et l'autre basse et d'autre part contiguës entre elles, c'est-à-dire que la soustraction est effectuée par exemple entre la première valeur haute et la première valeur basse, puis entre la deuxième valeur haute et la deuxième valeur basse, et ainsi de suite. La valeur moyenne des résultats de cette

soustraction est représentative de l'effet non réciproque à mesurer.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de mesure d'un effet non réciproque comportant, une source (1) de lumière, un filtre spatial monomode (52), un anneau (8) de Sagnac ayant deux branches (81, 82), un séparateur (7) de lumière répartissant la lumière sur les branches (81, 82) de l'anneau (8), un détecteur (3) de lumière, caractérisé en ce que le séparateur (7) est un séparateur de polarisation, en ce que le filtre (52) est non polarisant, et en ce

que le détecteur (3) comprend un système d'analyse d'état de polarisation.

2. Dispositif de mesure d'un effet non réciproque comportant plusieurs éléments optiques parmi lesquels, une source (1) de lumière, un détecteur (3) de lumière, un filtre spatial monomode (52), un anneau (8) de Sagnac ayant deux branches (81, 82), deux séparateurs (4' 7) de lumière, lesdits éléments optiques étant disposés de manière à ce que, d'une part une première partie de la lumière émise par la source (1) puisse successivement passer par le premier séparateur (4), par le filtre (52), par le deuxième séparateur (7), entrer par la première branche (81) de l'anneau (8) pour ressortir par la deuxième branche (82) de l'anneau (8), passer par le deuxième séparateur (7), par le filtre (52), par le premier séparateur (4), et arriver sur le détecteur (3), et d'autre part une deuxième partie de la lumière émise par la source (1) puisse successivement passer par le premier séparateur (4)' par le filtre (52), par le deuxième séparateur (7), entrer par la deuxième branche (82) de l'anneau (8) pour ressortir par la première branche (81) de l'anneau (8), passer par le deuxième séparateur (7), par le filtre (52), par le premier séparateur (4)! et arriver sur le détecteur (3), Iesdits éléments optiques étant structurés et disposés de manière à ce que, la lumière qui est issue de la source (1) et qui arrive au niveau du deuxième séparateur (7) avant d'être passée dans l'anneau (8) de Sagnac, soit une lumière polarisée, caractérisé en ce que le deuxième séparateur (7) est un séparateur de polarisation séparant, totalement ou partiellement, la lumière incidente selon deux polarisations déterminées (H. V), en ce que l'état de polarisation de la lumière arrivant sur le premier séparateur (4) en provenance de la source (1) est une combinaison des deux polarisations déterminées (H. V), en ce que l'anneau (8) est structuré de manière à ce que de la lumière entrée par l'une des branches (81, 82) en étant polarisée selon l'une des polarisations déterminées (H. V) ressorte par l'autre branche en lo présentant une puissance substantiellement non nulle selon l'autre polarisation détermince, en ce que le dispositif de mesure ne comporte pas de polariseur sur le chemin de la lumière allant du deuxième séparateur (7) au détecteur (3), et en ce que le détecteur (3) comprend un système d'analyse de l'état de polarisation du signai lumineux constitué par la superposition de la

première et de la deuxième parties de la lumière arrivant sur le détecteur (3).

3. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que le premier séparateur (4) est un séparateur partiel de polarisation structuré de manière à augmenter, au niveau de l'état de polarisation du signal lumineux arrivan, sur le détecteur (3), le rapport entre la polarisation complémentaire à la polarisation émise

par la source (1) et la polarisation émise par la source (1).

4. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que le filtre spatial monomode (52) est un

tronçon de fibre optique monomode axiosymétrique.

5. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications

précédentes. caractérisé en ce que l'anneau (8) de Sagnac est une bobine

de fibre optique.

6. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que l'une des branches (81, 82) de l'anneau

(8) comprend un dépolariseur (10) de Lyot.

7. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications

1 à 5, caractérisé en ce que l'anneau (8) de Sagnac est une fibre optique à maintien de polarisation structurée de manière à ce que, d'une branche à l'autre, la lumière selon l'une des polarisations déterminées (H. V) soit transformée en de la lumière selon l'autre polarisation déterminée

lO complémentaire.

8. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que le séparateur (7) de polarisation sépare partiellement la lumière incidente selon les deux polarisations déterminées (H. V), et en ce que, la portion principale de la lumière incidente, qui représente la partie la plus importante de la lumière incidente, qui correspond aux polarisations complémentaires séparées l'une de l'autre par le séparateur (7) de polarisation, qui est passée par l'anneau (8) de Sagnac puis par le séparateur (7) de polarisation, étant appelée composante principale, la portion résiduelle de la lumière incidente, qui- représente la partie la moins importante de la lumière incidente, qui correspond à la ou aux polarisations n'étant pas séparces de leur polarisation complémentaire respective par le séparateur (7) de polarisation, qui est passée par l'anneau (8) de Sagnac puis par le séparateur (7) de polarisation, étant appelée la ou les composantes parasites, tous les déphasages, entre la ou les composantes parasites et la composante réciproque, sont supérieurs à l'inverse de la largeur spectrale de la source (1) de lumière, de manière à ce que la ou les composantes

parasites n'interfèrent pas avec la composante principale.

9. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que le séparateur (7) de polarisation sépare

totalement la lumière incidente selon les deux polarisations déterminéss (H.

V). 10. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le séparateur (7) de

polarisation est un séparateur de polarisation rectiligne.

11. Dispositif de mesure selon les revendications 9 et 10,

caractérisé en ce que le séparateur (7) de polarisation est un prisme de Wollaston. lo 12. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des

revendications 10 à 11, caractérisé en ce que la source (1) de lumière émet

une lumière polarisée sensiblement à 45 degrés des axes du séparateur (7)

de poiarisation.

13. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le système d'analyse

d'état de polarisation est un système d'analyse de l'ellipticité du faisceau

lumineux arrivant sur le détecteur (3).

14. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le détecteur (3) comporte

une lame quart d'onde (71) variable en fonction du temps, dont les axes de biréfringence sont fixes, dont l'un des axes de biréfringence est parallèle à la polarisation émise par la source (1), et dont chacun des axes de

biréfringence devient alternativement lent ou rapide.

15. Dispositif de mesure selon la revendication 14, caractérisé en

ce que la lame quart d'onde (71) est un modulateur élasto-optique.

16. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des

revendications 14 à 15, caractérisé en ce que le détecteur (3) comporte

successivement, en aval de la lame quart d'onde (71), un analyseur (72) à degrés de la lame quart d'onde (71), un détecteur élémentaire photoélectrique (73, 74) recevant l'une des composantes du signal lumineux analysé, des moyens (77) de détection synchrone réalisant au niveau de la sortie du détecteur élémentaire photoélectrique (73, 74) la soustraction entre la série des valeurs hautes du signal et la série des valeurs basses du signal, les valeurs soustraites deux à deux étant d'une part l'une haute et l'autre basse et d'autre part contiguës entre elles, la valeur moyenne des résultats de la soustraction étant représentative de l'effet non réciproque. 1 7. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des

revendications 14 à 15, caractérisé en ce que le détecteur (3) comporte

successivement, en aval de la lame quart d'onde (71), un analyseur (72) à lo 45 degrés de la lame quart d'onde (71), deux détecteurs élémentaires photoélectriques (73, 74) recevant chacun une des composantes du signal lumineux analysé, un amplificateur différentiel (75) pouvant réaliser la soustraction entre les deux signaux respectivement issus des détecteurs élémentaires photoélectriques (73, 74), des moyens (77) de détection synchrone réalisant au niveau de la sortie de l'amplificateur différentiel (75) la soustraction entre la série des valeurs hautes du signal et la série des valeurs basses du signal, les valeurs soustraites deux à deux étant d'une part l'une haute et l'autre basse et d'autre part contiguës entre elles, la valeur moyenne des résultats de la

soustraction étant représentative de l'effet non réciproque.

18. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des

revendications 16 à 17, caractérisé en ce que le détecteur (3) comporte,

immédiatement en amont des moyens (77) de détection synchrone, des

moyens (76) de numérisation du signal électrique.

1 9. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de mesure

est un gyromètre à fibre optique.

20. Gyroscope aéronautique comprenant un gyromètre à fibre

optique selon la revendication 19.

21. Dispositif de mesure selon l'une quelconque des

revendications 1 à 18, caractérisé en ce que le dispositif de mesure est un