Brevet FR2626429A1 — publié le 19890728

Hiydrophone A fibre optique et antenne aSoiant une série d'hydrophones L'invention se rapporte A un hydrophone A fibre optique, et s'applique à la réalisation d'antennes remorquées multi-capteurs associant une série d'hydrophones. L'effet élasto-optique dans les fibres de silice a été reconnu commue un processus attrayant pour réaliser des hydrophones performants: une pression Isotrope appliquée sur une fibre monamode modifie sa longueur ainsi que ses indices de réfraction, induisant une variation de la phase de l'onde qui s'y propage. Ce déphasage est mesuré dans un montage Interférométrique, généralement un interféromètre de MACH-ZEHNDER, qui ecmpare le déphasage créé dans une bobine de référence non soumise au champ de pression à celui créé dans une bobine de détection sensible a ce champ. Bien que l'effet à mesurer soit intrinsèquement faible, de grandes sensibilités sont possibles A cause des faibles pertes dans les fibres de silice, qui, par 'utilisation de longueurs de fibres importantes permettent de cumuler des déphasages élémentaires. Cette approche, qui utilise des fibres monomodes conventionnelles, bute cependant sur le problème de la dépendance thermique parasite. En effet, l'indice de réfraction de la silice varie de 10'5 par degré Celsius et produit des déphasages, lors de variations de température, très supérieurs aux déphasages créés par les variations de pression. Pour résoudre ee problème, il a été proposé d'utiliser une fibre à structure évidée dite 'FASE' qui améliore le rapport d'effieaclté pression/température: au lieu d'une structure cylindrique pleine pour une fibre optique classique, cette fibre comporte, de chaque côté du coeur qui guide la lumière deux trous. Cette structure permet d'une part de créer une biréfringenee résiduelle importante en l'absence de eontrainte extérieure, obtenue au moment du fibrage, et d'autre part d'amplifier de manière anisotrope l'effet d'une contrainte extérieure sur le coeur de la fibre, une pression homogène appliquée sur une telle fibre se transmettant préférentiellement suivant l'axe perpendieulaire aux axes des trous. La mesure du déphasage dans une telle fibre à structure évidée se fait en comparant les deux ondes se propageant dans la même fibre selon les deux axes perpendieulaires, ce qui limite les problèmes de dépendance thermique: la fonction de séparateur d'entrée est remplie par un couplage à 450 des axes neutres de la fibre à struceture évidée, et la fonction de séparateur combineur de sortie est assurée par un polariseur analyseur de sortie également à 45 des axes neutres de la fibre. L'utilisation d'un interféromètre utilisant une telle fibre permet d'éliminer le problème de l'équilibrage thermique des deux bras de l'interféromètre lorsqu'ils sont physiquement distinets, puisque le déphasage dû A une variation de température est le même suivant les deux axes. L'interféromètre a une réponse s1nusoidale en fonction du déphasage entre les deux bras; pour les extréme de la eourbe sinusoïdale 1l y à donce un problème de sensibilité que l'on résoud elassiquement en superposant au déphasage créé par l'onde acoustique une modulation de phase. Pour la réalisation d"hydrophones à fibres optiques dans lesquels la mesure est faite à une certaine distance du capteur de pression, la nécessité de cette modulation conduit alors - soit à utiliser de grandes longueurs de fibres de liaison en entrée et en sortie, et également une grande longueur de cAble électrique pour alimenter le modulateur proehe du capteur, - soit à éloigner la bobine de détection du eapteur de la source et du détecteur, mals alors les fibres de liaison sont partie intégrante de l'interféromètre et peuvent produire des déphasages parasites. Pour résoudre ee problème il a été proposé d'utiliser l'interférométrie en lumière blanche, c'est-à-dire d'utiliser - une source à speetre large et done à faible cohérence temporelle, - associée A un premier Interféromètre qui possède deux bras déséquilibrés, tels que la différence de marche entre les deux bras soit supérieure à la longueur de cohérence de la source, - puis après passage dans une fibre de liaison à utiliser un second Interféromètre décalé de la même longueur que le premier pour remettre en ooineldenee les trains d'onde et produire les Interférences. Cette méthode permet de créer les interférenees fonction de la différenee des déphasages, insensibles au déphasage Introduit par la fibre de liaison. De plus lInsertion- d'un modulateur dans l'un des deux interféromètres permet d'obtenir l'avantage de la sensibilité au voisinage des extréma, pour le traitement décrit ei-dessus. L'invention a pour objet un hydrophone à fibre optique permettant de résoudre simultanément le problème de la sensibilité, eelui de la dépendance thermique, et celui de la mesure à distance du déphasage, utilisant l'interférométrie, mais de structure très facile à ajuster, les mesures étant seulement dépendantes du déphasage à mesurer caraetéristique des ondes de pression à détecter. La solution proposée est particulièrement adaptée à la réalisation d'antennes remorquées multi-capteurs, dans lesquelles avec une référenee unique de multiplexage on peut mesurer les déphasages Issus d'un grand nombre de capteurs répartis sur une certaine longueur, sans perte sensible occasionnée par ee multiplexage. Selon l'invention un hydrophone à fibre optique, est caractérisé en ee qu'il comporte: - une source à speetre large, par exemple du type diode super-luminescente, polarisée linéairement, - une première fibre optique à structure évidée, dite de compensation non soumise au champ de pression à détecter, suivie d'un premier polariseur d'axe à 45B -des axes neutres de la fibre eux-m6mes. 45 de la polarisation de la source, formant un interféromètre, - un capteur passiú soumis au champ de pression comportant une seconde fibre optique à structure évidée d'axes neutres Inversés par rapport à ceux de la fibre de compensation couplée au premier polariseur et suivie d'un second polariseur A 450 des axes neutres de la fibre, formant un second interféromètre à la sortie duquel les différenees de marehe entre les deux polarisations qui ne sont pas dues au champ de pression sont compensées, - un détecteur (D) - et un circuit de traitement du rayonnement détecté par le détecteur. L'invention a- également pour objet une antenne hydrophonique associant une série d'hydrophones A fibre optique, caractérisée en ce qu'elle comporte - une source à spectre large, par exemple du type diode superluminescente, modulée en impulsions, - une première fibre optique A structure évidée suivie d'un premier polariseur A 45 des axes neutres de la fibre, formant un compensateur - une fibre optique sur laquelle sont répartis N coupleurs de dérivation, - N capteurs passifs soumis au champ de pression reliés aux N eoupleurs de dérivation comportant ehacun une fibre optique à structure évidée d'axes neutres inversés par rapport à ceux de la fibre du compensateur, suivie d'un polariseur a 45 des axes neutres de la fibre, et d'une fibre monomode de sortie, 3 o - une fibre multimode de collecte dans laquelle le rayonnement issu des capteurs est eouplé par des épissures formées entre les fibres monomodes de sortie des eapteurs et la fibre multimode de collecte, - un détecteur D, - et un circuit de traitement du rayonnement détecté par le déteeteur, effeetuant le démultiplexage et Ia démodulation des signaux résultant du passage dans les différents capteurs répartis. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaitront à l'aide de la description qui suit en référence aux figures annexées. - la figure 1 est le schéma en coupe d'une fibre à structure évidée, utilisée dans l'hydrophone selon l'invention; - les figures 2a, 2b et 2c sont des schémas explicatifs montrant l'utilisation d'une fibre à structure évidée comme capteur de champ acoustique - la figure 3 représente les signaux issus du détecteur de l'hydrophone en fonetion du déphasage - la figure 4 est le schéma d'un capteur hydrophonique élémentaire suivant l'invention; - la figure 5 est le schéma d'une antenne hydrophonique multi-capteurs pour mesure à distance suivant l'invention. L'hycdrophone à fibre optique suivant l'invention utilise une bobine de fibre à structure évidée telle que décrite ci-dessus et eonnue dans l'art antérieur par exemple par l'article H.M. XIE et al Intitulé "Side-hole fiber for úiber-optic pressure sensing, OPTICS LETTERS, vol. 11, n 5, mai 1986. Sur la figure 1 qui représente la coupe d'une fibre à structure évidée ou "FASE", le coeur 1 est entouré d'une gaine 2 dans laquelle deux évidements 3 et 4 ont été formés lors du fibrage, à une faible distance du coeur et de la surface de référence de la fibre, elle-même recouverte d'un revêtement 5. Ces évidements s'étendent sur toute la longueur de la fibre, parallèlement à son axe, leurs centres et le centre de la fibre étant alignés (axe XX' sur la figure 1). En conséquencee une pression homogène appliquée sur une telle fibre se transmet préférentiellement suivant l'axe YY' perpendiculaire aux évidements. De plus eette structure tend à confiner les lignes de force dans la paroi centrale, de faible section par rapport à la section de la fibre, et augmente done la compression au niveau du coeur (partie dans laquelle le rayonnement optique se propage) par rapport à la pression extérieure. 5.Comme indiqué ci-dessus cette contrainte anisotrope crée par effet élasto-optiqtue de la biréfringence, ctest-à-dire un déphasage supplémentaire différent entre les ondes se propageant respectivement perpendiculairement ou parallèlement à l'axe de contrainte YY'. Le déphasage mesuré est celui qui résulte des deux ondes se propageant dans la même fibre selon ces deux axes orthogonaux, à des vitesses différentes dont l'écart varie avec la pression extérieure. Conmme indiqué ci-dessus cette structure permet d'une part de créer une biréfringence résiduelle importante même en l'absence de contrainte externe, et d'autre part d'amplifier de manière anisotrope I'effgt sur le coeur de la fibre d'une contraine extérieure. Le déphasage mesuré par les techniques interférométriques en utilisant les deux axes neutres de.la fibre comme deux bras d'un interféromètre peut conduire à des sensibilités en pression de l'ordre de 20xlO5 rad/Pa.m et une sensibilité thermique de l'ordre de 0,3 rad/ C.m. Ces valeurs sont à comparer aux valeurs obtenues pour une fibre conventionnelle: sensibilité en pression 4xlO5 rad/Pa.m et sensibilité en température 100 rad/oC.m; ee qui permet une réduetion du rapport des sensibilités thermiques et aeoustiques de l'ordre de trois ordres de grandeurs. Mais il n'en reste pas moins qu'il faut isoler les effets dés à la pression des effets dûs,à la température alors que les premiers sont de quelques ordres de grandeur inférieurs aux seconds. Le capteur élémentaire utilisant une telle fibre à structure évidée peut être un capteur ponctuel, même Iorsqu'une grande longueur de fibre est utilisée pour mesurer de très faibles pressions: en effet une bobine de fibre "FASE" peut être conditionnée dans un très faible volume, Les figures 2a, 2b, 2e expliquent le fonctionnement du capteur élementaire: une source permet de coupler à la fibre à structure évidée représentée sur la figure 2a une onde de polarisation P orientée A 45 des axes neutres X et Y de la fibre optique 8, pour équilibrer les deux ondes se propageant selon ces deux axes neutres, rapide et lent respectivement. La différence d'indice introduit un déphasage, eroissant avec la distance, entrainant une elplHeité variable selon la valeur locale du déphasage, passant périodiquement d'une polarisation cireulaire (modes en quadrature) à une polarisation rectiligne (modes en phase ou en opposition de phase). A la sortie de la fibre, l'état de polarisation dépend de la longueur de cette fibre, rapportée à la longueur de battement. En l'absence de contrainte, cet état de polarisation peut être analysé. En présence de contrainte, il y a une modification de la biréfringenee (différence d'indiee A n entre les deux modes), done de la longueur de battement qui en dépend, et en eonséquence de l'état de polarisation à la sortie de la fibre. 2 0 Un séparateur de polarisation 9, prisme de Wollaston par exemple, permet de séparer pour les faire interférer les deux composantes qui se sont propagées à deux vitesses différentes. On observe ainsi à la sortie une modulation d'intensité résultant du déphasage entre les deux voies. Le schéma équivalent de cette strueture élémentaire est un séparateur à 3dB équivalent au couplage à 45 des axes neutres puis un même trajet suivi à deux vitesses différentes par les deux composantes et un analyseur de polarisation. Comme indiqué ei-dessus, la dépendance en température dans un interféromètre utilisant une seule fibre est bien inférieure à celle existant dans un interféromètre uftilisant deux fibres différentes. Cependant cette dépendance en fonetion de la température existe toujours. Elle peut être annulée en utilisant deux longueurs de fibres à structure évidlée raccordées, de telle manière que leurs axes lents et rapides s'opposent. Pour cela il suffit d'utiliser une fibre à structure évidée, de la sectionner en son milieu et de faire tourner une extrémité de 90 avant de la raccorder à l'autre. Une telle structure est représentée sur la figure 2b, et permet d'annuler strictement la dépendance en température, les axes neutres 1 et 2 du second morceau de fibre 8 sont respectivement colinéaires aux axes neutres 2' et 1' du premier morceau de fibre 8'. Dans eette structure, le premier morceau de la fibre 8'doit subir uniquement un déphasage dû à la température, cette première partie de la fibre étant en dehors du champ de pression acoustique, et la seconde partie de la fibre 8 subit à la fois un déphasage dû A la température et un déphasage dûi à la pression acoustique, le déphasage dû à la température compensant celui réalisé dans la première partie. Le schéma équivalent comporte à la suite du séparateur à 3dB un premier chemin correspondant aux axes neutres 1' et 2 avec une partie à vitesse rapide et une partie à vitesse lente et un deuxième chemin correspondant à la polarisation selon les axes neutres 2t et 1 avec une partie à vitesse lente suivi d'une partie à vitesse rapide. Ainsi les déphasages dûs à la température sont les mêmes pour les deux ondes. La figure 2c illustre la structure élémentaire, pour un capteur "toutfúibre": une source S couple une lumière polarisée selon t dans la fibre en deux morceaux; un polariseur à fibre à la sortie de l'ensemble d'axe orienté à 45 des axes neutres de la fibre de sortie crée des interférences entre les deux eomposantes, selon l'axe du polariseur, des deux ondes transmises à vitesses différentes dans la fibre; un détecteur D permet de mesurer l'intensité résultant des interférences. Suivant lt'inventlon, le rayonnement transmis dans la fibre est donc polarisé, et le principe de polarimétrie mis en oeuvre présente une différence fondamentale avec eelui employé dans les dispositifs classiques (interféromètre de MACH-ZEHNDER on de MICHELSON): la distance entre les franges détectée A la sortie de l'interféromètre (correspondant à un déphasage relatif de 211 pour deux franges consécutives) est liée non plus à la longueur d'onde mais à la longueur de "battement", c'est-à- dire à la longueur au bout de laquelle le déphasage dû à la biréfringenee est égal à 21. Cette longueur de battement LB est égale à la longueur d'onde 7 divisée par la biréfringence intrinsèque n, e'est-à-dire la biréfringence en l'absence de eontrainte extérieure. Cette birefringence no est de l'ordre de 10'4. La longueur de battement est done de l'ordre de 10+4, soit 10 mm environ pour une longueur d'onde A- 1 Pin. S'agissant d'ajuster une longueur de fibre de 100 mèttes à une fraction de distance d'inter-frange, notamment pour un hydrophone multi-capteurs, pour toute une série de capteurs que l'on souhaite Identiques en sensibilité, l'ajustement est beaucoup plus facile lorsque l'interfrange est 10 mm que lorsqu'il est égal à 1 pnm. C'est-à-dire égal à une longueur d'onde dans les dispositifs Interférométriques classiques. Cette structure est dlone particeulièrement bien adaptée à la mesure de pression et permet de réaliser un capteur à fibre optique simple et de grande sensibilité. La figure 3 représente la variation de la puissance de sortie dans un interféromètre après polariseur de sortie, en fonction du déphasage. Cette variation est sinusoidale, et un problème se pose pour la mesure au voisinage des maxima. Classiquement pour résoudre ee type de problème on réalise une modulation de phase qui se superpose à la modulation de phase à mesurer résultant du champ de pression acoustique. Dlans le cas par exemple d'une modulation superposée sinusoïdale Qosiln2lft, le signal d'interférenee résultant se trouve modulé par des composantes aux différentes harmoniques de la fréquence f de modulation. L'amplitude des harmoniques impaires est proportionnelle à sin i, et eelle des harmoniques paires à cos e. Ces amplitudes sont mesurées avec des démodulateurs à fréquence f et 2f par exemple. Le problème qui se pose alors pour l'utilisation, d'un tel capteur comrnme hydrophone, couplé à distance à des moyens de mesure, est le suivant À pour lire à distance les variations d'intensité résultant de l'interférométrie dans une fibre optique, il faut soit utiliser de grandes longueurs de fibres de liaison en entrée et en sortie du capteur, et également une grande longueur de câble électrique pour alimenter le modulateur, soit éloigner le capteur du modulateur, mais alors les fibres. de liaison font partie intégrante de l'inter6féromètre et peuvent produire des déphasages parasites. Pour résoudre ce problème, il est intéressant d'utiliser le concept connu d'interférométrie en "lumière blanche" (source à spectre large), et de l'appliquer aux ondes gutidées (voir par exemple l'article de SA. A1 Chalabi et aI in Proceedings, 1st international Conference on Optical Fiber Sources, IBEE April 83, page 132, "Partially coherent sources ln interferometric sensors"). Pour cela on utilise une source optique à spectre large type diodes super- luminescentes par exemple. L'hydrophone selon l'invention utilise également ce principe d'interférométrie en lumière "blanche" En effet dans un interféromètre à deux bras, le contraste des interférences disparaît lorsque la différence de chemin optique entre les deux bras est supérieure à la longueur de cohérence LC de la source optique, elle-même inversement proportionnelle à la largeur du spectre,A. Pour une source de type DSL, la longueur de cohérence vaut une vingtalne de longueur d'onde en moyenne (LC = 4,2). Si on utilise un second interféromètre déséquilibré de la môme façon que le premier on peut récupérer des franges constrastées: en effet, en considérant que la source émet des trains d'ondes de longueur LC. S'il n'y a pas recouvrement des trains d'ondes en sortie de l'interféromètre, les franges perdent leur constraste. Si les deux trains d'onde en série issus d'une porte de l'interféromètre passent dans un second interféromètre déséquilibré de Ia même façon que le premier, il y a en sortie de l'ensemble quatre trains d'ondes l'un qui a suivi deux chemins courts, deux intermédiaires qui se recouvrent et ont suivi respectivement des ehemins eourtI-long et long-court, et un dernier qui a suivi les deux chemins longs. Les deux trains d'ondes qui se recouvrent créent des interférences contrastées dépendant de la différence entre les déphasages de chaeun des deux Interféromètres, le ehemin optique entre ees deux interféromètres n'intervenant pas. Cette technique de déport permet d'appliquer à distance l O10 la méthode de modulation de phase destinée à éviter les pertes de sensibilité lorsque le système dérive vers un extrêmum de la réponse interférométrique. Le modulateur de phase peut être un modulateur de biréfringence, réalisé par exemple en optique intégrée sur niobate de lithium, par modulation différentielle de phase entre les modes TE et TM, par cmnande électrique. Selon 'Itinvention le système comporte donc une souree, un Interféromètre modulé, un Interféromètre de détection, délocalisé par rapport à la souree et au détecteur, et qui peut done être Imaergé loin du centre de traitement, entièrement passif, et un détecteur, ou de manière équivalente une source puis un interféromètre de déteetion délocalisé et entièrement passif suivi de l'interféromètre modulé et du déteeteur. Pratiquement l'hydrophone élémentaire a fibre à structure évidée selon l'invention eomporte. dans un mode de réalisation représenté sur la figure 4: - une source à spectre large (diode super-lumineseente "DSL" par exemple), polarisée linéairement, soit par construction soit au moyen d'un polariseur en sortie de cette source; - une fibre à structure évidée 10, dite de compensation non sounmise au champ de pression, d'axes neutres t' et 2' à 45 de la polarisation de la source, formnant l'Itnterféromètre destiné à compenser la différence de marehe induite par l'interféromètre de mesure, -2626429 - un polariseur à fibre Il permettant de créer les interférences entre modes A Ia sortie de cette première FASE, selon l'axe de polarlsation orienté à 45 des axes neutres 1' et 2' - une fibre monomode A eonservation de polarisation 12, permettant le déport de l'é1ém.ent sensible au champ de pression, d'axes A 45 des axes neutres 1' et 2'; l'extrémité de cette fibre monomode 12 à conservation de polarisation est couplée à l'extrémité d'une seeonde fibre à structure évidée 'l'ASE" 8, d'axes neutres 1 et 2 à 90 des axes neutres 1' et 2' de la première sensible au champ de pression - la sortie de la fibre à structure évidée est à nouveau couplée à un. polariseur à fibre 9, à 45 des axes neutres i et 2 de la fibre à structure évidée; - la face de sortie de la- fibre polariseur est collée à la faee d'entrée d'une fibre multimode 15 de collecte eouplée au déteeteur de sortie, D. Comrnme Indiqué ei-dessus ce système est complété par un Interféromètre modulé placé soit en entrée entre la source et le polariseur d'entrée, soit en sortie après le polariseur de sortie, Cet interféromètre modulé peut être un polarimntre utilisant, comme modulateur, un eireuit optique Intégré droit avee une différence de modulation maximisée entre les modes TE et TM. L'intérêt d'utiliser des polarimètres plutôt que des interféromètres classiques (MICHELSON ou MAC-ZEHNDER) est la plus grande faeilité d'ajustage du décalage entre les deux bras. En effet, lorsqu'on utilise une source à speetre large de type diode super-Iuminescente, Ia longueur de coherence LC est typiquement de 20 à 30 longueurs d'onde, soit une vingtaine de mIeromètres, Ces longueurs sont Impossibles à eontrôler pour des longueurs de l'ordre de un mètre. Comme Indique ci-dessus, avec un polarimêtre, il faut ajuster les longueurs à une vingtaine de longueurs de battement LB, LB étant la longueur au bout de laquelle les modes lent et rapide sont décalés d'une longueur d'onde. La longueur de battement est de l'ordre de 10 à 20 millimètres. La sensibilité nécessaire à un hydrophone demande 50 à 100 mètres de fibre à structure évidée, soit 2500 à 10000 longueurs de battement. La biréfringence résiduelle varie tyrpiquement de 10 3/oC eonduisant à une dépendance thermique de 2,5 à 10t / C; ces 2500 à 10000 longueurs de battement signifient que le décalage du polarimètre est de 2500 à 10000 longueurs d'onde, ee qui est très supérieur aux 20 longueurs d'onde de eohérenee de la source. Si on plaee, en série avec la fibre à structure évidée, une fibre à conservation de polarisation ordinaire dont les axes lent et rapide sont inversés par rapport aux axes de la fibre à structure évidée, on peut réduire le décalage à une longueur légèrement supérieure à la longueur de cohérence soit par exemple 100 A, et la dépendance thermique ne sera plus alors que de 0,1 'A /C. La fibre à conservation de polarisation ayant une sensibilité négligeable à la pression compense la dépendance thermique tout en conservant la dépendance en pression. Il a été Indiqué cl-dessus que l'on souhaitait également pouvoir répartir sur une certaine longueur un grand nombre de capteurs éventuellement remorqués, et il est done tout à fait souhaitable de pouvoir lire les informations issues de ees différents capteurs au moyen d'un seul dispositif de lecture, par multiplexage. Pour ee faire, il est connu qu'on peut associer des techniques de lecture A distance à un multiplexage temporel: pour cela le rayomnnement issu d'une source à spectre large est modulé en impulsion de durée À, puis est transmis à différents Interféromètres ayant le même deécalage, A L. Les impulsions qui sont passées dans les différents interféromètres reviennent, séparées dans le temps, sur le détecteur après étre repassées dans le même interféromètre modulé. Lé problème posé par ce type de technique est qu'elle utilise des fibres monomodes, et les coupleurs monomodes utilisés pour l'adressage sont nécessairement symétriques; c'est-à-dire que si l'on souhaite recoupler toute la puissance qui a traversé un interféromètre sur une fibre unique de retour, on perd la lumière provenant des interféromètres situés en amront. Pour éviter ce problème il est intéressant de pouvoir utiliser une fibre de collecte de retour multimode. Dans ce cas- l est possible de réaliser un côuplage efficace de la lumtière issue de la fibre monomode de sortie d'un interféromètre sur la fibre multimode de collecte sans pour autant perdre celle déjà couplée en amont sur cette même fibre multimode. Mals dans ee cas, l'interféromètre modulé ne pourra être couplé efficacement à la fibre multimode de sortie, n est done nécessaire de placer l'Interféromètre modulé monomode entre la source et les capteurs élémentaires. Le schéma synoptique d'une antenne hydrophonique multi-capteurs selon l'invention est représenté sur la figure 5. La source à spectre large S, est modulée en impulsions et couplée A une première fibre monomode 20. Cette fibre est suivie d'un interféromètre modulé monomode 21 et qui se prolonge par une seconde fibre monomode 22. Une fibre de compensation associée à un polariseur, 23, est placée à la suite et transmet mune puissance optique P à une fibre monomode de séparation 24 sur laquelle sont répartis N points de couplage, selon le nombre N de points de mesure souhaités. Chaque prise est alors reliée à un capteur élémentaire C1, C2,... CN, c'est-à-dire à une bobine de fibre à structure évidée suivie d'un polariseur A fibre. Ces capteurs élémentaires sont reliés, chacun à une fibre monomode de liaison, multiprise, 25, vers une fibre multimode de eollecte 26, elle-même reliée au' diétecteur de sortie D.- Le signal électrique fourni par le détecteur est alors transmis à un démultiplexeur 27 dont les sorties sont reliées à des démodulateurs D1... DN, eux-mêmes reliés à un circuit de remise en forme 28. Un circuitde commande 29 effectue la commande de modulation d'amplitude de la source, la commande du modulateur de biréfringence et les commandes des circuits de sortie, démultiplexeur, démodulateurs, et remise en forme. Dans les dispositifs classiques, le multiplexage d'un grand nombre de capteurs apporte généralement une dégradation trbès rapide du rapport signal à bruit. L'adressage temporel effectué lol présente l'efficacité maximale car pour une puissance opUtique donnée P et un nombre de capteurs N, on peut disposer théoriquement d'une puissance optique P/N pour chaque capteur. Ceux-ei étant limités par le bruit photonique, le rapport signal à bruit ne déeroit théoriquement qu'en Vi. Ce principe de collecte des intensités modulies par les différents eapteurs d'un groupement permet d'utiliser une fibre multimode et en conséquence de minimiser les pertes de eouplage. A chaque impulsion de lumière de la diode super-luminescente (DSL) correspond une suite d'impulsions en retour eéchelonnées temporellement selon les différents trajets associés aux divers emplacements des eapteurs. Ces différentes impulsions sont séquentiellement aiguillées vers le. démodulateur de phase approprié. En prenant l'hypothèse d'une puissance optique retour moyenne de 4MW par capteur, le bruit blanc en déphasage est de 10 6 RadA/4Hz et doit correspondre à 1,5 104 Pa/4Hz, pour respecter le rapport S/B de 0 dB avee mer 1/2 à 2,5 kHz. La sensibilité de la FASE doit done être de 70IRad/Pa soit 35 m de FASE optimisée. La puissance optique utilisable d'une DSL étant de l'ordre du mW, 250 eapteurs pourraient être multiplexés sur un même support de transmission optique. Les différents coupleurs de dérivation, épissurages, polariseurs, connete-urs à insérer limiteront en fait Ie nombre des capteurs regroupés sur un même support, probablement à une vingtaine seulement par fibre de remontée. Selon les applications envisagées, e'est-A-dire selon le nombre de capteurs à multiplexer, le système eomporte done un certain nombre de systèmes parallèles, chacun d'eux multiplexant quelques dizaines de capteurs. Les principaux avantages de ee type d'antenne linéaire optique sont donc: - L'utilisation de capteurs "'tout fibre" donc de densité homogène et à faible masse, - La simplicité de réalisation du. eapteur et son colt potentiellement bas pour des séries importantes. - L'emploi d'une fibre intrinsèquement optimisée pour la détection de contraintes plutôt que de -déformations, aboutissant à une sensibilité moindre à la température. - L'emploi d'une méthode d'interférence liée à la longueur de battement et non à la longueur d'onde, permettant de minimiser plus facilement la dispersion des sensibilités. - L'emploi d'une réponse unique de multiplexage pour un groupement de capteurs et la possibilité de ne pas alimenter les eapteurs en énergie électrique. - La eompatibilité de la structure avec les possibilités de multiplexage et de lecture à distance recherchées pour la réalisatlon d'antennes remorquées à grand nombre de capteurs. - La possibilité dtamélioration de la sensibilité du capteur par optimisation de la fibre sensible. REVENDICATIONS 1. Hydrophone à fibre optique, caractérisé en ce qu'il comporte - une source A spectre large (S), du type diode super-luminescente, polarisée linéairement, - une première fibre optique à structure évidée, dite de compensation (10) non soumise au champ de pression à détecter, suivie d'un premier polariseur (11) d'axe à 45 des axes neutres (1', 2') de la fibre (10) eux-mêmes à 450 de la polarisation de la source, formant un interféromètre, - un capteur passif soumis au champ de pression comportant une seconde fibre optique à structure évidée (8) d'axes neutres (1, 2) inverses par rapport A ceux (1', 2') de la fibre de compensation couplée au premier polariseur et suivie d'un second polariseur (9) à 45 des axes neutres de la fibre, formant un second interféromètre à la sortie duquel les différences de marehe entre les deux polarisations qui ne sont pas dues au champ de pression sont compensées, - un détecteur (D) - et un circuit de traitement du rayonnement détecté par le détecteur. 2. Hydrophone à fibre optique selon la revendication I, caractérisé en ce que, pour déporter le captêur passif d'un porteur sur lequel sont disposés la source, le déteeteur et le circuit de traitement, I'hydrophone comporte en outre une fibre monomode A maintien de polarisation (12) reliant la face de sortie du premier polariseur (11) à la face d'entrée de la seconde fibre optique à structure évidée (8) et une fibre de collecte (15) reliant la face de sortie du second polariseur (9), au détecteur D. 3. Hydrophone selon l'une des revendications 1 et 2, caraetérisé en ce qu'un modulateur de biréfringence A commande électrique est disposé sur le trajet optique, pour moduler la réponse interférométrique autour des extrêmes. 4. Antenne hydrophonique assoeiant une série d'hydrophones à fibre optique, caraetérisée en ce qu'elle comporte: - une source à spectre large (S), du type diode super-luminescente, modulée en inpulsions, - une première fibre optique à structure évidée suivie d'un premier polariseur à 45 des axes neutres (1' et 2') de la fibre, formant un compensateur (23) - une ffibre optique (24) sur laquelle sont répartis N coupleurs de dérivation, - N capteurs passifs soumis au champ de pression reliés aux N coupleurs de dérivation (C1, C 2, CN) comportant chacun une fibre optique à structure évidée d'axes neutres (1 et Z) inversés par rapport à ceux de la fibre du compensateur, suivie d'un polariseur A 45 des axes neutres de la fibre, et d'une fibre monomode de sortie, - une fibre multimode de collecte dans laquelle le rayonnement issu des capteurs (C1, C...CN) est eouplé par des épissures formées entre les fibres manomodes (25) de sortie des capteurs et la fibre multimode de collecte, - un détecteur D, - et un circuit de traitement du rayonnement détecté par le détecteur, effectuant le démultplexage et la démodulation des signaux résultant du passage dans les différents capteurs répartis. 5. Antenne selon la revendication 4, caractérisée en ce que la source (S) modulée en amplitude est couplée au compensateur (23) par une fibre monomode (20, 22) sur Iaquelle est inséré un modulateur de biréfringence (21) à eommande électrique, pour moduler la réponse Interférométrique au voisinage des extrêmes.