Vincent Michaud-Belleau démontre une propriété exceptionnelle dans une fibre optique de nouvelle génération

Cette avancée scientifique fait l’objet d’un article intitulé Backscattering in antiresonant hollow-core fibers: over 40 dB lower than in standard optical fibers et publié dans Optica, le prestigieux journal de l’Optical Society of America. 

Le doctorant en génie électrique a réussi à mesurer pour la première fois la rétrodiffusion dans des fibres optiques à cœur creux de dernière génération. Cette réalisation résulte d’une collaboration entre l’équipe de son directeur de recherche Jérôme Genest, membre du Centre d’optique, photonique et laser (COPL), et des chercheurs du Optoelectronic Research Center de l’Université de Southampton au Royaume-Uni.

En raison des limites des instruments commerciaux, la lumière rétrodiffusée dans la dernière génération de fibres à cœur creux à faibles pertes, basée sur un guidage antirésonant, n'avait jamais été mesurée avec succès auparavant. 

Qu’est-ce que la rétrodiffusion?

«La rétrodiffusion est un facteur limitant dans plusieurs applications dont les gyroscopes, ces instruments d’une extrême précision qui guident les avions, les sous-marins et les engins spatiaux, les capteurs réflectifs, les liens bidirectionnels à fibre, etc., explique Vincent Michaud-Belleau. Nous montrons que cette fibre a, selon toute vraisemblance, le plus petit coefficient de rétrodiffusion jamais mesuré, en plus d’autres propriétés assez intéressantes. Elle pourrait donc mener à des améliorations considérables dans ces applications», précise-t-il.

Un réflectomètre «intelligent»

Grâce au réflectomètre conçu et développé par Vincent et les auteurs de l’article paru dans le Optical Society of America, les imperfections dans les fibres optiques peuvent être mesurées de façon relativement simple et non destructive et ainsi donner des indices sur ce qui doit être amélioré, en complémentarité avec des instruments déjà existants. Ils confirment la prédiction théorique selon laquelle ces fibres antirésonantes sont des rétrodiffuseurs exceptionnellement faibles. En effet, ces travaux ont permis de conclure que cette rétrodiffusion était d’environ 10 000 fois inférieure à celle des fibres optiques classiques.

Cette avancée contribuera à améliorer les fibres optiques, notamment celles qui sont responsables de la performance d’Internet, dans un contexte où la capacité actuelle de transmission de données commence à atteindre ses limites. Réussir à mesurer de manière fiable et précise la rétrodiffusion sera aussi utile dans d'autres applications, comme la caractérisation des câbles à fibres optiques où la rétrodiffusion est utilisée pour surveiller l'état d'un câble et identifier l'emplacement de toute rupture sur sa longueur. 

Signe que les liens internationaux du COPL portent fruit à long terme, les activités menées par Vincent à l’Université de Southampton se sont déroulées dans le laboratoire du chercheur Radan Slavik qui a fait un stage postdoctoral à l’Université Laval, de 2001 à 2003, sous la direction de la professeure Sophie LaRochelle.

Les auteurs de l’article Backscattering in antiresonant hollow-core fibers: over 40 dB lower than in standard optical fibers publié dans Optica sont Vincent Michaud-Belleau, Eric Rodrigue Numkam Fokoua, Tom Bradley, John Hayes, Yong Chen, Francesco Poletti, David Richardson, Jérôme Genest et Radan Slavik.