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Modal effects in optical fibre connections: theory and experimentation

Effets modaux dans les connexions À fibres optiques: ThÉorie et expÉrimentation

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Abstract

Simple expressions of modal self and cross transfer coefficients have been established in the case of an optical fibre connection with small defects. A complete theoretical study leads to exhibit special azimuthal properties for the LP1,n modes family which had not been noticed up to date. Experimental applications of these properties in techniques of modal metrology are used in order to evaluate the quality of multimode or monomode connectors by the precise determination of the transverse offset between two fibres.

Résumé

Des expressions simplifiées des coefficients d’autotransfert et de conversion modale ont été établies dans le cas de jointages imparfaits entre fibres optiques. Issues d’un travail théorique approfondi, ces expressions prennent en compte des propriétés azimutales de la famille de modes LP1,n qui n’avaient pas été mises en évidence jusqu’à présent. Les applications expérimentales directes de ces propriétés et la métrologie modale qui en découle permettent l’évaluation des performances des connecteurs multimodes ou monomodes par la détermination précise du désalignement transverse entre deux fibres.

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Eferences

  1. [1]

    Soderstrom (R. L.). CD laser as a fiber optic source for computer data link.SPIE (1988),991, p. 179.

  2. [2]

    Graves (A.). Digital video on fiber : the Heathrow system.Proc. OFC (1990), p. 164.

  3. [3]

    Jean (R). Application des fonctions de Laguerre-Gauss à l’excitation sélective et à la caractérisation des fibres optiques.Thèse de Doctorat d’Electronique de l’Université de Limoges (1987).

  4. [4]

    Gloge (D.), Marcatili (E. A. J.). Multimode theory of graded core fibers.Bell System Technical Journal (1973),52, p. 1563.

  5. [5]

    Facq (P.).Internal reports, IRCOM-EOGI (Jan.-Dec. 1988, Nov. 1989).

  6. [6]

    Yu (Q.). Modélisation des effets modaux des connecteurs et coupleurs pour fibres optiques. Application à la métrologie et à la CAO de liaisons optiques.Thèse de Doctorat d’Electronique de V Université de Limoges (1992).

  7. [7]

    Pagnoux (D.), Scignole (J. F.), Facq (P.), Blondy (J. M.). Expressions simplifiées des coefficients de conversion modale aux jointages entre fibres optiques.Proc. JNOG (1989), pp. 72–73.

  8. [8]

    Blondy (J. M.), Pagnoux (D.), Scignole (J. F.), Facq (P.). New method for centering optical connectors and splices by single-mode excitation.Electronics Letters (1991),27, pp. 123–124.

  9. [9]

    Kashima (N.). Transmission characteristics of splices in graded-index multimode fibers.Applied Optics (1981),20, pp. 3859–3866.

  10. [10]

    Mettler (S. C), White (I. A.). Théorie modale appliquée à l’analyse des pertes et du couplage des modes dans les épissures entre fibres à gradient d’indice parabolique.Proc. ECOC (1982), pp. 209–214.

  11. [11]

    Jeunhomme (L. B.), Pocholle (J. P.). Selective mode excitation of graded-index fibers.Applied Optics (1978),17, no 3, pp. 463–468.

  12. [12]

    Facq (P.), Fournet (P.), Arnaud (J.). Observation of tubular modes in multimode graded-index optical fibers.Electronics Letters (1980),16, no 17, pp. 648–650.

  13. [13]

    Freude (W.), Grau (G. K.), Liebler (W.), Wuppermann (B.). Computer generated holograms with error compensation.Applied Optics (1988),27, pp. 138–146.

  14. [14]

    Szczepanek (P.), Berthold (J. W.). Side launch excitation of selected mode in graded-index optical fibers.Applied Optics (1978),17, pp. 3245–3247.

  15. [15]

    Shacklan (S.). Measurement of intermodal coupling in weakly-multimode fibre optics.Electronics Letters (1990),26, p. 2022.

  16. [16]

    Kogelnik (H.), Li (T.). Laser beams and resonators.Proc. IEEE (1966),54, p. 1312.

  17. [17]

    Rigrod (W. W.). Isolation of axi-symmetrical optical resonator modes.Applied Physics Letters (1963),2, p. 51–53.

  18. [18]

    Facq (P.), De Fornel (F.), Jean (R). Tunable single mode excitation of multimode fibers.Electronics Letters (1984),20, p. 613.

  19. [19]

    Pagnoux (D.), Blondy (J. M.), Facq (P.), Estable (R), Ribou-let (G.), Fressy (G.). Source d’excitation modalement et chro-matiquement accordables des fibres optiques multimodales et des composants passifs associés.Proc. OPTO (1990), pp. 474-479.

  20. [20]

    Facq (P.), Pagnoux (D.), Blondy (J. M.), Scignole (J. R), Fressy (G.). Dispositif pour le contrôle et l’ajustement de l’alignement modal de fibres optiques. Patent no 89 02221, 21/02/1989.

  21. [21]

    Petermann (K.), Kühne (R.). Upper and lower limits for the microbending loss in arbitrary single-mode fibers.Journal of Lightwave Technology (1986),4, no 1, pp. 2–7.

  22. [22]

    Blondy (J. M.). Métrologie des fibres et composants passifs multimodaux par injection modale sélective. Application à une nouvelle méthode de centrage de faisceaux optiques.Thèse de Doctorat d’Electronique de l’Université de Limoges (1991).

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Correspondence to Dominique Pagnoux or Jean-Marc Blondy or Philippe Di Bin or Pierre Faugeras or Nicolas Katcharov or Paul Facq.

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Pagnoux, D., Blondy, J., Di Bin, P. et al. Modal effects in optical fibre connections: theory and experimentation. Ann. Télécommun. 49, 619 (1994). https://doi.org/10.1007/BF03001316

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Key words

  • Optical connector
  • Mode coupling
  • Mode conversion
  • Splice
  • Optical fiber

Mots clés

  • Connecteur optique
  • Couplage mode
  • Conversion mode
  • Epissure
  • Fibre optique