Bonjour à tous, je me demande pourquoi il n' a pas de diffraction lorsque l'on veut faire entrer le faisceau laser dans une fibre optique dont le coeur fait quelques µm.
Avez-vous une idée, je ne trouve pas de réponse sur internet.
Merci d'avance.
S'il n'y avait pas de diffraction, le rayon de la tache laser à l'entrée de la fibre serait nul, ce qui n'est pas le cas ; simplement on essaie de faire en sorte que la tache soit assez petite pour faire rentrer un maximum de lumière.
merci pour la réponse; je ne comprends pas quelque chose :
Mais si on fait entrer la lumière diffractée (la tache centrale), elle devrait s'élargir au fur et à mesure de sa propagation dans la fibre puisque quand on observe sur un écran la tache de diffraction, elle est d'autant plus large que l'on s'éloigne de l'écran.Envoyé par Jeanpaul
Une fibre, ce n'est pas l'air libre. L'astuce est d'entourer l'âme d'une substance de faible indice de réfraction qui ramène les rayons sur l'axe (je simplifie !). Un peu comme si on mettait des lentilles convergentes tout le long du trajet.
OK mais ça, c'est dans les fibres à gradient d'indice ; pour les fibres monomodes, il y a aussi un gradient d'indice qui ramène les rayons ?
Tout à fait, oui, et le diamètre est plus faible aussi. Ca se passe comme pour un mirage.
Merci beaucoup, j'y vois plus clair !
Dernière précision concernant :
Justement, si le diamètre est plus petit (de l'ordre de quelques µm) pour ce genre de fibres, comment fait-on pour que la tache centrale de diffraction passe en totalité dans le coeur de la fibre, il faut qu'elle soit de taille inférieure à celle du coeur ! Je vois pas comment expérimentalement, on peut arriver à avoir des taches de diffraction de l'ordre du µm...
Dernière modification par obi76 ; 23/03/2011 à 12h53. Motif: quote
Tout simplement avec un objectif de microscope. Si la divergence du laser source est de l'ordre de a et la focale f, alors le rayon de la tache sera f.a
a typiquement 1 milliradian et f = 2 mm alors le rayon sera 2 µm et ce sera OK.
Juste pour préciser : dans les fibres monomodes il y a un saut d'indice, pas un gradient d'indice à proprement parler.
Ça c'est entièrement faux. C'est un raisonnement d'optique géométrique qui ne s'applique pas du tout à la focalisation de faisceaux gaussiens. Inutile même de prendre ce calcul comme une règle approximative, ça ne marche pas du tout. Faire une petite recherche sur la propagation des faisceaux gaussiens.
Alors, c'est quoi la vérité ? Tu as l'air de savoir.
merci à vous pour vos réponses et merci à chip pour le doc qui a l'air très intéressant même si j'ai pas tout compris ; ils parlent de clivage de la fibre pour faire entrer la lumière (???); si tu peux expliquer simplement (si c'est possible), comment entre la tache de diffraction dans un coeur aussi petit et comment on fait pour éviter la divergence dans les fibres monomodes puisqu'elles sont à saut d'indice ?
merci beaucoup
PS : je suis pas du tout calé sur les fibres optiques, c'est juste que ça m'intéresse...
Si on coupe une fibre optique avec une paire de ciseaux, l'extrémité de la fibre est très irrégulière ce qui perturbe l'injection de la lumière. En "clivant" la fibre, on obtient une facette plane et lisse, et on peut injecter de la lumière dans le coeur beaucoup plus efficacement.
Le coeur d'une fibre monomode est petit, certes, mais quand même pas aussi petit que la limite de diffraction. Par exemple pour une fibre monomode dans le rouge à 630nm, le diamètre du coeur est typiquement 4 micromètres (approximativement). Focaliser un faisceau laser rouge en une tache de 4 micromètre de diamètre n'a rien d'extraordinaire.
L'indice plus élevé du coeur guide la lumière. Cet effet est facile à comprendre avec les fibres multimodes, qui ont un coeur assez gros (60 micromètres par exemple). Dans ces fibres la lumière est guidée dans le coeur grâce à la réflexion totale qu'elle subit à l'interface coeur/gaine, car la gaine a un indice plus faible que le coeur.
Merci chip pour ces précisions, c'est très clair.
a+
pcpc
