1 - Maîtrise de l`appareil (TP LP) + doc constructeur + mesures

Licence
Professionnelle GPI
Option : métrologie
SUJET DE PROJET
Capteur biologique à guide d'onde
planaire
1/1 17/04/17
Un guide d'onde planaire est une couche diélectrique d'indice ng limitée par deux dioptres plans
parallèles la séparant du substrat d'indice ns et du superstrat d'indice nc.
La réflexion totale sur les dioptres permet la propagation de la lumière dans le guide. Le ou les modes de
propagation dépendant des caractéristiques physiques et géométriques du guide, du substrat et du
superstrat.
L'injection de la lumière dans le guide
peut se faire par diffraction grâce à un
réseau gravé à une extrémité du guide. Si
un ordre de diffraction du réseau coïncide
avec la direction d'un mode guidé, alors ce
mode prend naissance. Il pourra émerger
en bout de guide ou être diffracté grâce à
un second réseau.
On comprend que l'injection ne sera
possible que pour un choix précis de l'angle
d'incidence sur le réseau d'entrée, appelé
angle de couplage. Une quelconque
modification des paramètres de guidage, et
en particulier l'indice du superstrat,
modifiera l'angle de couplage.
Travail :
1) Etude théorique des guides d'onde. Relation entre
l'angle de couplage et l'indice effectif du guide.
Modification de l'angle de couplage en fonction de
l'indice du superstrat (goutte de liquide d'indice
variable en fonction de sa composition).
2) Mise en œuvre d'un capteur à guide d'onde du
CSEM.
3) Etude mécanique d'un dispositif permettant une
recherche précise de l'angle de couplage. La
réflexion devra porter sur
- un système permettant le couplage par
rotation du guide autour d'un axe passant par
le point d'incidence
- un dispositif laissant le guide immobile au
point d'incidence mais permettant de modifier
l'angle d'incidence par translation de la
source.
4) Conception d'une électronique qui permettra de
repérer le maximum de lumière guidée.
5) Mise au point d'un logiciel de pilotage de la platine
(rotation ou translation) et d'acquisition du signal
électronique.
6) Réalisation d'un montage de laboratoire permettant
de valider les choix.
7) Etude des performances de la maquette réalisée.
nc
ng
ns
Liquide à analyser
Guide d’ondes
Substrat
varie en fonction de nc
Guide d'onde optique
Guide
d’onde
muni
de
plusieur
s
réseau
x
de
diffra
c
tion
Capteu
r
Sourc
e
monochrom
at
Electronique
de
traitement
affichage