Pour aplatir la réponse spectrale des coupleurs, on peut aussi
utiliser le couplage entre supermodes. La géométrie d'un
coupleur fusionné dépendant de
z, les modes de même
symétrie, à l'instar de ceux des fibres effilées,
peuvent se coupler si les conditions d'adiabaticité ne sont pas
remplies [1,26].
Dans le cas d'un coupleur symétrique
et adiabatique, tel qu'expliqué dans la section 5.1,
l'échange de puissance est décrit par le battement entre
les supermodes LP
et LP
.
Ceux-ci étant respectivement pair et impair par rapport à
l'axe de symétrie de la section droite du coupleur, ils ne peuvent
échanger de puissance par couplage et ce, quel que soit les pentes
: si le critère d'adiabaticité n'est pas satisfait, le couplage
se fait dans les modes rayonnés et le coupleur présente des
pertes. Dans certains cas, toutefois, les supermodes en jeu dans le processus
d'échange de puissance par battement peuvent se coupler entre eux
: le coupleur
asymétrique
est un exemple [27]. Le couplage
entre supermodes peut aussi arriver dans le cas de coupleurs symétriques
en étoile si deux des supermodes en jeu ont la même symétrie.
L'exemple le plus simple d'une telle structure est celui du coupleur
ou les trois guides sont colinéaires selon le schéma de la
figure 5.8. Dans ce cas, les supermodes
sont appelés LP
, LP
,
et LP
par analogie avec les
modes d'une fibre circulaire. Pour un injection de puissance dans la fibre
centrale, l'analyse en termes de battement (sans couplage) entre supermodes,
prédit les expressions suivantes pour les transmissions dans la
branche principale
Figure 5.8: Section droite d'un coupleur
constitué de trois guides individuels bien séparés
en arrangement colinéaire.
Figure 5.9: Réponse spectrale d'un coupleur
fusionné. Les rapports de couplage, identiques dans les branches
2 et 3, sont en trait bleu et leur complément en rouge. Le couplage
entre les supermodes LP
LP
inhibe le transfert complet de la puissance.
et dans les branches latérales
où le déphasage accumulé est ici défini par
avec et
les constantes de propagation des supermodes LP
et LP
. Ces expressions prédisent
un transfert de puissance complet de la branche centrale vers les branches
latérales, ce qui a pu être observé expérimentalement
[28]. Malgré tout, on observe aussi
pour ces coupleurs
à
fibres fusionnées toute une gamme de réponses selon le degré
de fusion et les pentes de leur profil longitudinal, ainsi que le montre
la figure 5.9. Ces différents
comportements s'expliquent par le couplage entre les supermodes LP
et LP
qui contribue à
l'échange de puissance entre ces modes dans les régions coniques
du coupleur. D'autres structures, telles le coupleur
en triangle et le coupleur
en hexagone (voir [12, chapitre 29,])
sont susceptibles de présenter le même aplatissement de leurs
réponses spectrales parce que les deux supermodes pairs LP
et LP
peuvent se coupler si
la géométrie longitudinale du coupleur ne respecte pas le
critère d'adiabaticité entre supermodes.