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i
i
i
i
i
i
i
Dans ce qui suit, on utilisera l’optique géométrique, ce qui suppose que les diverses
longueurs caractérisant la fibre sont très supérieures à l.
4.1. Fibres à saut d’indice
0
a
i
n 0
n 2
n 1
z
b
y
Le schéma représente le plan méridien d’une fibre à saut d’indice d’axe Oz. La région
|y| < a est le cœur de la fibre, d’indice n 1 constant. La région a < |y| < b est la gaine,
d’indice n 2 tel que 1 < n 2 < n 1 . On pose :
D =
n 1 − n 2
n 1
(40)
En général D 1 ; D est de l’ordre de 10
−2 . La propagation de la lumière se fait par
réflexions totales successives en y = ±a. Ceci implique que u < u a avec :
n 0 sin u a =
n
2
1 − n
2
2
(41)
u a est l’angle d’acceptance de la fibre ; n 0 sin u a est l’ouverture numérique (O.N.) de la
fibre (n 0 = 1 en général). La puissance lumineuse qui peut être injectée dans la fibre croît
avec son ouverture numérique.
4.2. Fibres à gradient d’indice
Dans une fibre à gradient d’indice, l’indice n du cœur varie continûment avec y. Le plus
souvent, la fonction n(y), le profil d’indice, est de la forme :
n = n 1
1 − D
y
a
a
si |y| < a
(42)
D est défini par (40). a = 2 correspond à un profil d’indice parabolique.
Dans la gaine, l’indice n est constant et égal à n 2 avec 1 < n 2 < n 1 .
Dans de telles fibres, la réflexion totale se fait par « effet de mirage », le rayon lumineux
s’incurvant vers la région d’indice élevé. Pratiquement, la trajectoire lumineuse, approximativement une sinusoïde, reste confinée au voisinage de l’axe de la fibre qui est la région
d’indice maximal.
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