Optimisation d'un dispositif interférométrique de mesure de distance absolue utilisant une diode laser à cavité externe continûment syntonisable dans les bandes S et C
Langue Français
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Auteur : Pécheux, Bertrand
Date de soutenance : 01-01-2002

Directeur(s) de thèse : Meyrueis, Patrick

Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Électronique, microélectronique, optique et lasers, optoélectronique, micro-ondes
Classification : Physique

Mots-clés libres : mesure de distance absolue , interférométrie , laser accordable , MCF absolute distance measurement , interferometry , tunable laser , FMCW
Mots-clés :
  • Interférométrie - Thèses et écrits académiques
  • Interféromètres laser - Thèses et écrits académiques
  • Lasers accordables - Thèses et écrits académiques
  • Distances - Thèses et écrits académiques
  • Mesure - Thèses et écrits académiques
Résumé : L'objectif de ce travail est d'optimiser un dispositif de mesure de distance absolue exploitant les propriétés d'un laser continûment syntonisable. La technique de mesure mise en oeuvre est fondée sur la modulation continue de fréquence optique.Les diodes laser à cavité externe (DLCE) disposent simultanément d'une longueur de cohérence élevée qui permet d'atteindre de grandes distances sans dégradation des qualités interférométriques du signal, et d'une large accordabilité continue en fréquence propice à des mesures de haute résolution. Afin de sélectionner la configuration de DLCE la plus adéquate, nous avons proposé des critères de comparaison fondés sur la sensibilité à la contre réaction optique et le rapport de suppression de modes latéraux. Nous avons ainsi identifié la configuration Shoshan comme étant la plus adaptée à notre cas. Pour cette configuration, nous avons évalué analytiquement et numériquement les tolérances de réglage des optiques par rapport au pivot de rotation du miroir externe. Nous avons obtenu expérimentalement des résultats concordants avec ces prédictions théoriques. Le prototype de diode laser à cavité externe que nous avons conçu et réalisé est continûment accordable en fréquence optique sur une étendue de 1,1 THz (soit 8,8 nm autour de 1540 nm) en 125 ms avec une longueur de cohérence supérieure à 300 m.Nous avons intégré au moyen de composants optiques fibrés les éléments du dispositif de mesure de distance qui pouvaient l'être. Ainsi, nous avons mis en oeuvre un interféromètre de référence, compact, de grande différence de chemin optique dont la stabilité en température est aisément contrôlée. Ce dispositif a été réalisé et a permis la mesure de distances dont la dispersion à un écart type est de 1,7 æm. Un traitement fondé sur une modélisation autoregressive d'ordre 8 des signaux expérimentaux comportant 200 000 échantillons permet d'atteindre une résolution relative de 3,5.10-5 sans post-traitement.
 
Type de contenu : Text
 
Entrepôt d'origine : Ressource locale
Identifiant : ecrin-ori-285571
Type de ressource : Thèse