6.1.2 Structures soustractives

• Coupleurs achromatiques






Figure 6.3: Réponse spectrale d'un coupleur achromatique. Le rapport de couplage est ()% de 1250 à 1600 nm.



Figure 6.4: Réponse spectrale d'un coupleur achromatique. Le rapport de couplage est ()% de 1280 à 1320 nm et de 1520 à 1560 nm.

Lorsque les coupleurs d'une structure M-Z telle que celle de la figure 6.1 ne sont pas trop différents, la différence est de loin moins affectée par une variation de longueur d'onde que  et eux-mêmes. En particulier, il est possible, en jouant sur les paramètres de fabrication, de faire deux coupleurs avec, correspondant à un nombre de cycles différents, mais avec la même période spectrale sur un domaine donné. Alors que  et varient avec la longueur d'onde, la différence en est alors indépendante. De plus, comparé à  et à , le déphasage, lorque fixé à la valeur , est pratiquement indépendant de la longueur d'onde. Le rapport de couplage, qui dépend alors de la différence , peut être choisi de façon arbitraire. Des résultats expérimentaux relatifs aux rapports 52,5 / 48,5 et 5 / 95 sont montrés sur les figures 6.3 et 6.4 respectivement.

Remarques :

1. La théorie dévelopée ci-dessus pour les coupleurs  symétriques est applicable à plusieurs types de coupleurs  : les  plats, les triangulaires, les  rectangulaires et les  pentagonaux. Pour tous ces coupleurs constitués d'une fibre principale au centre d'un polygone régulier avec N fibres aux sommets, le couplage entre deux fibres du périmètre est négligeable : elles constituent alors un guide unique avec la même constante de propagation. Le problème est formellement identique à celui d'un coupleur symétrique [12, chapitre 29,]. Pour obtenir une réponse achromatique, le déphasage de ¼ doit toutefois être appliqué à chacune des fibres périphériques, ce qui peut être réalisé en tordant la structure.
2. Ce déphasage entre les deux guides est équivalent à un couplage entre supermodes. Dans le cas du coupleur , il ne peut y avoir couplage entre LP et LP à moins de briser la symétrie par exemple en courbant localement la structure. Dans le cas des coupleurs, des pentes abruptes peuvent induire ce couplage ainsi qu'il est mentionné dans la section 5.4>. Cependant, le contrôle du couplage entre supermodes dans un coupleur unique, qu'il soit  ou , sans induire de pertes peut se révéler une tâche délicate et plus difficile que le contrôle du déphasage entre les deux coupleurs d'un interféromètre de type M-Z.
• Multiplexeurs






Figure 6.5: Réponse spectrale d'un multiplexeur fait d'une structure M-Z soustractive pour les amplificateurs à l'erbium.

Les structures soustractives peuvent aussi être employées dans les multiplexeurs à base de coupleurs peu étirés. Dans ce cas, la structure M-Z élargit la bande passante autour de la grande longueur d'onde (1550 nm dans l'exemple de la section 5.3.2) sans affecter la transmission plate aux petites longueurs d'onde. C'est une autre application des coupleurs peu étirés. En choisissant  autour de 1550 nm (par exemple,  et ) alors que, on peut élargir la bande passante des coupleurs multiplexeurs autour de 1550 nm. La figure 6.5 montre un résultat expérimental. La largeur de bande, deux fois plus grande que celle d'un coupleur unique montrée à la figure 5.7, peut être exploitée dans l'application des amplificateurs à fibre dopée à l'erbium.