Une nouvelle publication dans Opto-Electronic Advances aperçu des progrès de l'écriture directe par laser femtoseconde des réseaux de Bragg sur fibres dans des fibres multicœurs.

Ces dernières années, les fibres optiques multicœurs ont contribué de manière significative au développement rapide de technologies de transmission de données à haute capacité sur des liaisons de communication optiques, de lasers et d'amplificateurs à fibre haute puissance, ainsi que de nouveaux types de capteurs optiques. Un réseau de Bragg à fibre (FBG) - un élément qui réfléchit la lumière à une certaine longueur d'onde de résonance donnée par la période de la structure de l'indice de réfraction - joue un rôle clé lors du développement de dispositifs basés sur de telles fibres.

Parmi les méthodes existantes d'écriture des FBG, la technologie d'écriture directe utilisant des impulsions laser femtoseconde dans le domaine spectral visible ou infrarouge semble être la meilleure candidate lorsqu'il s'agit de fibres multicœurs. En raison de la nature non linéaire de l'absorption des impulsions femtosecondes, cette technologie permet non seulement d'inscrire un FBG dans un noyau sélectionné, mais également de le mettre en œuvre à travers des revêtements protecteurs de la fibre tels que le polyimide et l'acrylate. En contrôlant la position de la région de modification de l'indice de réfraction dans la section transversale de la fibre multicœur, ainsi que l'énergie de l'impulsion laser, un FBG avec des propriétés géométriques et spectrales prédéfinies peut être inscrit dans les positions transversales (cœur sélectionné) et axiales requises.

Les groupes de recherche du professeur Sergey Babin de l'Institut d'automatisation et d'électrométrie de la SB RAS (Novossibirsk, Russie) et du professeur Stefan Wabnitz de l'Université d'État de Novossibirsk (Russie) et de l'Université Sapienza de Rome (Italie) ont passé en revue les avancées récentes en ce domaine et présentent leurs résultats expérimentaux sur l'inscription sélective de FBG dans des fibres multicœurs à l'aide d'impulsions laser infrarouge femtoseconde, ainsi que sur l'utilisation des structures fabriquées dans des applications réelles dans cet article. En particulier, les capteurs de forme à fibre multicœur et les lasers Raman à fibre développés par les auteurs sont considérés.

La possibilité de séparation spatiale des signaux optiques rend les fibres optiques multicœurs attrayantes pour le développement de capteurs qui mesurent les impacts physiques multiparamètres sur la fibre. Lors de l'examen des avancées des capteurs, l'accent est mis sur les capteurs de forme tridimensionnels, qui sont en demande dans la microrobotique (en particulier la chirurgie mini-invasive), l'industrie aérospatiale et la surveillance de la santé structurelle des installations industrielles, grâce à leur compacité, flexibilité, inertie chimique et insensibilité électromagnétique.

La fibre multicœur est également un milieu prometteur pour le développement de lasers et d'amplificateurs à fibre de forte puissance, car dans ce cas l'influence des effets non linéaires (diffusion Raman et Brillouin stimulée, automodulation de phase, instabilité de mode, etc.) sur le régime laser devient plus faible en raison d'un élargissement de la zone nette des modes de base.

La technologie laser femtoseconde de modification de l'indice de réfraction à l'intérieur de matériaux transparents offre un haut degré de liberté lors du fonctionnement avec des fibres optiques multicœurs. Outre les réseaux de Bragg à fibre, des éléments intégraux optiques complexes pour les communications par multiplexage par répartition spatiale, des composants pour mesurer des grandeurs physiques et des biocapteurs, ainsi que des ensembles complexes de miroirs de Bragg pour les systèmes laser peuvent être fabriqués avec cette technologie.

À ce jour, la recherche et le développement de capteurs à fibre multicœur pour mesurer la courbure, la torsion et la forme démontrent une grande précision de mesure lors de l'utilisation de diverses méthodes, qui sont les plus appropriées pour chaque cas. Les prochaines étapes de leur développement seront axées sur la combinaison des meilleures solutions en termes d'équilibre entre précision, performances et coût dans un seul appareil. En plus de la reconstruction de la forme, il est prometteur d'ajouter d'autres paramètres distribués indépendamment mesurables tels que la température, les vibrations, la pression, etc.

Les lasers à fibre multicœur avec FBG intracœur présentent des caractéristiques spectrales intéressantes, résultant de l'élargissement de la zone de mode efficace et des effets d'interférence résultant du couplage du rayonnement réfléchi par les FBG inscrits dans différents cœurs. Une augmentation supplémentaire du nombre de cœurs dans les fibres actives et passives et du nombre correspondant de FBG inscrits dans les cœurs serait intéressante à la fois pour la mise à l'échelle de la puissance ainsi que pour le rétrécissement de la ligne. Dans l'intérêt de la mise à l'échelle de la puissance des amplificateurs et des lasers conventionnels et de type Raman basés sur des fibres multicœurs actives et passives, respectivement, il est particulièrement important d'explorer la possibilité d'un couplage de pompe dans la gaine de la fibre, similaire à la simple haute puissance conventionnelle. lasers à fibre de mode utilisant une structure de fibre à double gaine. + Explorer plus loin

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