Etude de couplage d`un guide d`ondes avec une fibre optique

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE MENTOURI - CONSTANTINE
FACULTE DES SCIENCES DE L'INGENIEUR
DEPARTEMENT D'ELECTRONIQUE
ECOLE DOCTORALE DES TECHNOLOGIES ET
DES APPLICATIONS SPATIALES
Laboratoire Electromagnétisme
N
0
D’ordre :
Série :
MEMOIRE
Présenté en vue de l'obtention du diplôme de MAGISTER
En ELECTRONIQUE
OPTION : TELECOMMUNICATIONS SPATIALES
Présenté PAR:
Boudelal Riad
Thème
Soutenue le : 05 /12 / 2010
DEVANT LE JURY:
Président: Mr M.L RIABI Prof Univ.Constantine
Rapporteur : Mr M. BOUCHEMAT Prof Univ.Constantine
Examinateurs Mme T. BOUMAZA Prof Univ.Constantine
Mr M BENSLAMA Prof Univ.Constantine
ETUDE DE COUPLAGE D’UN GUIDE
D’ONDES AVEC UNE FIBRE OPTIQUE
APPLICATION EN OPTIQUE INTEGREE
POUR LES TELECOMS OPTIQUES

A Mes Parents
A Mes ParentsA Mes Parents
A Mes Parents
A toute ma famille
A toute ma familleA toute ma famille
A toute ma famille
A tous mes chers amis
A tous mes chers amisA tous mes chers amis
A tous mes chers amis

Remerciements
Le travail de thèse rapporté dans ce mémoire a été effectué au sein du
laboratoire d’Optoélectronique et Laboratoire d’électromagnétisme. C’est pourquoi
mes remerciements vont en premier lieu à mon directeur de thèse le professeur M.
BOUCHEMAT . Qu’il trouve ici l’expression de ma grande gratitude pour avoir su
me faire profiter de son expérience scientifique avec beaucoup de compétence et
d’efficacité.
J’exprime ma profonde reconnaissance à monsieur le professeur M.L
RIABI pour l’honneur qu’il m’a fait d’accepter de présider le jury de cette thèse.
Je tiens à remercier monsieur M BENSLAMA , professeur à l’université de
Constantine d’avoir accepté de juger ce travail.
Je remercie également madame T. BOUMAZA professeur à l’université de
Constantine pour sa participation au jury et l’intérêt qu’elle a bien voulu porté à ce
travail.
L’ensemble de mes collègues de l’école doctorale des télécommunications et
d’applications spatiales EDTAS trouveront ici l’expression de toute ma sympathie,
pour avoir su me soutenir et m’encourager au cours de ce dur labeur.
Enfin je remercie toute personne ayant de prés ou de loin contribué à
l’élaboration de ce modeste travail et l’ensemble des enseignants qui ont assuré notre
formation durant toutes ces années d’étude.

Sommaire
SommaireSommaire
Sommaire

Table Des Matières
Introduction générale ..........................................................................01
Chapitre I Bases théoriques du guidage de
Bases théoriques du guidage deBases théoriques du guidage de
Bases théoriques du guidage de la lumière
la lumièrela lumière
la lumière
I.1 Introduction …………………………………………………………………….03
I.2 Différents types de Guide d’ondes optiques ………………….……………..03
I.2.1 Guides d’ondes planaires ………………………………………………04
I.2.1.1 Guides d’ondes plans à saut d’indice…………………………….05
I.2.1.1.1 Approche d’optique géométrique……………………………05
I.2.1.1.2 Approche d’optique ondulatoire…………………………….08
a. Notion de mode ……………………………………………..09
b. Différentes polarisations d'une onde électromagnétique…11
I.2.1.2 Guide d’ondes planaires à gradient d’indice (indice variable)…12
I.2.2 Guide d’ondes à largeur limités (bidimentionnels)………………………12
I.2.2.1 Méthode des indices effectifs ………………………………………………13
I.3 Matériaux pour l’optique guidée………………………………………………14
• Les diélectriques………………………………………………………...15
• Les semi-conducteurs (SOI)……………………………………………15
I.3.1 Procédés de fabrication du SOI ……………………………………………..15
I.4 Les fibres optiques :………………………………………………………….….19
I.4.1 Généralités :…………………………………………………………………...19
I.4.2 Différents types de fibres :………………………………………….………20
I.4.2.1 Fibres à saut d’indice :…………………………………………20
I.4.2.2 Fibre à saut d’indice monomode……………………………….21
I.4.2.3 Fibre à saut d’indice multimode………………………..………21