Article paru en septembre 2001Et si les réseaux de Bragg s'ouvraient aux télécoms ?
Polyvalence > Température, pression, déformation : autant de paramètres qui peuvent être mesurés avec des réseaux de Bragg, très utiles pour suivre l'évolution de la résistance de matériaux ou de structures diverses. Spécialisé dans cette technologie depuis 1992, le CEA envisage de la mettre au service des télécommunications : les réseaux de Bragg peuvent en effet être utilisés pour le multiplexage de longueurs d'onde - transporter des longueurs d'ondes différentes dans la même fibre optique - ou encore pour insérer de nouveaux utilisateurs sur un réseau optique.
Etude du comportement d'une porte d'écluse en verre composite, surveillance du radôme du Rafale (nez pointu qui protège l'antenne radar), conception de suspensions composites pour la prochaine génération de TGV... Autant d'exemples d'utilisation des réseaux de Bragg. Un réseau de Bragg ? C'est une microstructure photogravée dans une fibre optique en silice. Plus exactement, un empilement de "lames" d'indices de réfraction différents imprimées parallèlement dans le coeur de la fibre. Sa caractéristique ? "A une certaine longueur d'onde, dite longueur d'onde de Bragg, cette structure résonne. Alors, elle réfléchit le rayonnement lumineux à cette longueur d'onde particulière" explique Michel Bugaud, responsable du programme fibres optiques au CEA. Il est alors possible de réfléchir telle ou telle longueur d'onde en jouant sur l'épaisseur des lames.
Depuis ses débuts dans les réseaux de Bragg en 1992, le CEA les utilise comme capteurs. "Incluse dans une colonne de béton, par exemple, cette structure microscopique permet de mesurer directement la déformation, la température et la pression" détaille Michel Bugaud. Et avec des plages plutôt larges : entre
-250 °C et 1000 °C pour la température, entre 1 et 20 000 micromètres pour la déformation et théoriquement au-delà de 250 bars de pression ! Sans compter qu'avec un gainage adéquat, la fibre optique est également à l'abri des agressions chimiques et des fortes températures. De plus, elle n'est pas perturbée par les rayonnements électromagnétiques.
Aujourd'hui, le CEA veut se tourner vers un autre domaine, celui des télécommunications. En effet, les fibres utilisées sont celles des télécommunications : en silice, transparentes à l'infra-rouge, capables de transporter une longueur d'onde sur plusieurs kilomètres. De plus, le laboratoire maîtrise à la fois la conception et la fabrication des réseaux, ainsi que les systèmes d'instrumentation pour l'analyse de leurs caractéristiques spectrales. Enfin il existe plusieurs applications potentielles...
"Si on sait accorder le réseau de Bragg, et c'est un de nos points forts, on peut choisir la longueur d'onde à laquelle il réfléchit : il sert alors de filtre accordable" explique Michel Bugaud. Ce filtre, c'est la clé du multiplexage des longueurs d'onde. C'est-à-dire la capacité de transporter plusieurs longueurs d'onde simultanément dans la même fibre optique ! Bien entendu, la même structure sert pour le démultiplexage.
Autre application : la correction dynamique des dispersions optiques, indispensable pour conserver une qualité constante du signal. Enfin, les réseaux de Bragg permettent d'insérer et d'extraire de nouveaux utilisateurs en restant sur le support tout optique.
