A.8
Propagation de lumière
cohérente dans les fibres
optiques : éléments
théoriques
L’invention du laser a permis le développement d’un système optique de
communication où l’information à transmettre est contenue dans une
onde lumineuse qui chemine à l’intérieur d’une fibre de verre.
1. Les modes de propagation dans une couche
diélectrique
Pour trouver à quelles conditions les ondes lumineuses cohérentes émises
par un laser se propagent dans les fibres optiques, il est commode de traiter d’abord de la propagation dans un guide plus simple, constitué d’une
couche diélectrique plane infinie, d’indice n 1 et d’épaisseur 2a, comprise
entre deux régions d’indice plus faible n 2 (Fig. A8.1). La propagation guidée d’une onde parallèlement aux surfaces de cette couche peut être
considérée comme résultant de la superposition de deux ondes planes
progressives Ω 1 et Ω 2 de même amplitude, en phase l’une avec l’autre et
inclinées d’un angle ±θ par rapport aux frontières. À chacune de ces deux
ondes, on peut associer, conformément à la représentation géométrique
classique, une direction de rayons lumineux qui lui est perpendiculaire
(Fig. A8.2).
FIG. A8.1. Couche diélectrique plane.