Brevet FR2954526A1 — publié le 20110624

DISPOSITIF OPTIQUE COMPORTANT UNE FIBRE OPTIQUE EFFILEE ET UTILISATION D'UN TEL DISPOSITIF POUR L'INJECTION D'UNE ONDE DANS UNE FIBRE DOUBLE GAINE ET POUR L'EXPANSION D'UNE ONDE EN SORTIE D'UNE FIBRE. DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention concerne de manière générale le couplage de la lumière depuis un ou plusieurs guides optiques d'entrée vers un ou plusieurs autres guides 10 optiques de sortie qui ont des propriétés optiques et/ou des dimensions géométriques différentes du ou des guides optiques d'entrée. [0002] L'invention concerne plus particulièrement un dispositif optique comportant une fibre optique effilée, ainsi que l'utilisation d'un tel dispositif optique pour permettre l'injection d'une onde dans une fibre double gaine et pour permettre 15 l'expansion d'une onde en sortie d'une fibre optique double gaine. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0003] Il est souvent nécessaire de coupler la lumière depuis un système optique présentant une première ouverture numérique donnée vers un deuxième système optique présentant une deuxième ouverture numérique. 20 [0004] Pour cela, les lentilles sont souvent utilisées. Toutefois, lorsqu'il est nécessaire de coupler la lumière dans des fibres optiques de grande ouverture numérique, les lentilles ne sont plus suffisantes. Ainsi, le document WO2005091029 décrit une fibre optique présentant au moins une âme entourée d'une première région de gainage extérieur, laquelle est entourée d'une seconde 25 région de gainage extérieur. La région de gainage extérieur est micro structurée de manière à ce que la fibre optique présente une grande ouverture numérique et le coeur central comprend plusieurs trous dont la structure est complexe. Ainsi, la fibre optique décrite dans ce document est complexe à concevoir et à réaliser. 30 EXPOSE DE L'INVENTION [0005] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant un dispositif optique facile à réaliser et qui présente une grande ouverture numérique. [0006] Un autre objet de l'invention est de proposer une fibre optique permettant de guider la lumière pour permettre l'injection de pompes multimodes dans des fibres optiques présentant une grande ouverture numérique. [0007] L'invention vise également à proposer un dispositif optique qui ne présente pas de difficulté d'alignement. [0008] L'invention vise également à proposer un dispositif optique qui supporte des ondes de puissance importante sans être endommagé. [0009] Pour ce faire est proposé selon un premier aspect de l'invention, un dispositif optique comportant : - une première fibre optique effilée présentant une première extrémité et une deuxième extrémité, la première fibre optique effilée s'étendant suivant un axe optique longitudinal, la première fibre optique effilée comprenant : i. un coeur central multimode, ii. une première gaine microstructurée entourant le coeur central multimode, la première gaine comprenant plusieurs lumières équiréparties autour de l'axe optique, les lumières formant une bague autour du coeur central multimode, chaque lumière s'étendant de la première extrémité de la première fibre optique effilée à la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée, une fibre optique double gaine présentant une première extrémité et une deuxième extrémité, la fibre optique double gaine s'étendant suivant l'axe optique, la première extrémité de la fibre optique double gaine étant accolée à la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée, la fibre optique double gaine comprenant : i. un coeur central monomode, ii. un coeur périphérique multimode entourant le coeur central monomode, iii. une deuxième gaine microstructurée entourant le coeur périphérique multimode, les dimensions transversales de la première fibre optique effilée étant décroissantes lorsque l'on se déplace sur l'axe optique depuis la première extrémité de la première fibre optique effilée jusqu'à la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée; le diamètre de la première extrémité du coeur périphérique multimode étant supérieur ou égal au diamètre de la deuxième extrémité du coeur central multimode ; l'ouverture numérique de la première extrémité du coeur périphérique multimode étant supérieure ou égale à l'ouverture numérique de la deuxième extrémité du coeur central multimode. [0010] Un coeur est « multimode », lorsqu'il permet de transporter plusieurs modes de propagation. [0011]Un coeur est « monomode » lorsqu'il admet moins de cinq modes de propagation. [0012]On entend par fibre optique effilée, une fibre optique obtenue par un procédé d'effilage. Une telle fibre optique effilée présente des dimensions qui se réduisent progressivement, par exemple une forme tronconique ou en pavillon de trompette. [0013]On qualifie de « transversal » une dimension perpendiculaire à l'axe optique et on qualifie de « longitudinal » une dimension parallèle à l'axe optique. [0014]Le terme « gaine microstructurée » désigne une gaine qui n'est constituée pas d'un matériau homogène mais d'un matériau percé par des trous qui sont remplis d'air (également appelés lumières dans ce texte). La gaine est de préférence constituée de silice percée par des trous d'air. La gaine agit alors comme un milieu de bas indice. [0015] En effet, dans une gaine microstructurée, le coeur central sans trous d'air présente de préférence un indice de réfraction égal à l'indice de réfraction de la silice, tandis que la gaine, pourvue de trous d'air, présente un indice de réfraction inférieur à l'indice de réfraction de la silice. Plus précisément, une gaine microstructurée présente un indice de réfraction proche de celui de l'air du fait de la présente des nombreux trous d'air dans la gaine microstructurée. [0016]Ainsi, selon un mode de réalisation très préférentiel de l'invention, le coeur central multimode de la première fibre optique effilée présente un indice de réfraction supérieur à la première gaine de la première fibre optique effilée. [0017]Selon un mode de réalisation très préférentiel de l'invention, le coeur central monomode de la fibre optique double gaine présente un indice de réfraction supérieur à celui du coeur périphérique multimode. Le coeur périphérique multimode présente un indice de réfraction supérieur à celui de la deuxième gaine qui est microstructurée. [0018]On entend par « lumière » un conduit tubulaire réalisé dans une gaine. Les parois de ce conduit sont constituées de la matière de la gaine, qui est ici de préférence de la silice. Les lumières sont remplies d'air. [0019]Dans le dispositif optique selon l'invention, la première fibre optique effilée comporte un seul coeur central multimode sans coeur central monomode à l'intérieur de ce coeur central multimode au contraire des dispositifs de l'art antérieur dans lesquels la fibre optique effilée comportait un coeur central monomode dans un coeur central tubulaire multimode. [0020]Les dimensions transversales du la première fibre optique effilée diminuent c'est-à-dire que toutes les dimensions transversales de la première fibre optique diminuent et notamment : - le diamètre du coeur multimode ; - le diamètre de la première gaine ; - les dimensions transversales intérieures des lumières ; - la distance entre deux lumières adjacentes. [0021]La première fibre optique effilée peut être réalisée à partir d'une fibre optique de diamètre constant qui est effilée de manière à ce que l'ensemble de ces dimensions transversales diminuent. Pour cela, la fibre optique de diamètre constant est fixée à ces deux extrémités. Cette fibre optique est de préférence en silice. La fibre optique de diamètre constant est chauffée au point de ramollissement de la silice. Les extrémités de la fibre optique sont ensuite étirées. La forme de la fibre optique effilée peut être contrôlée précisément par le contrôle de la vitesse à laquelle chaque extrémité de la fibre est tirée. La vitesse à laquelle chaque extrémité est tirée peut varier pendant le procédé d'étirage pour donner à la fibre optique effilée des formes particulières qui peuvent être par exemple linéaire ou parabolique. le procédé d'effilage permettant de réaliser une fibre optique effilée peut être réalisé par des équipements commerciaux, des bancs de fusion étirage ou des soudeuses de fibres optiques de la société Vytran. [0022]Ainsi, la fibre optique effilée selon l'invention permet d'obtenir une grande ouverture numérique simplement à partir d'une fibre optique standard que l'on effile. [0023] En effet, l'ouverture numérique d'une fibre optique caractérise le cône d'acceptance de la fibre optique: si un rayon lumineux tente de pénétrer la fibre optique en provenant de ce cône, alors le rayon sera guidé par réflexion totale interne ; dans le cas contraire, le rayon ne sera pas guidé. Avantageusement, le diamètre de la deuxième extrémité du coeur central multimode étant égal au diamètre de la première extrémité du coeur périphérique multimode. [0024]Avantageusement, le diamètre de la deuxième extrémité de la première gaine étant égal au diamètre de la première extrémité de la deuxième gaine. [0025] Le dispositif optique peut ainsi avoir une ouverture numérique supérieure à 0.6, voire supérieure à 0.8. Par conséquent, le dispositif selon l'invention permet de réduire le diamètre de la deuxième gaine de la fibre double gaine pour une puissance d'injection égale. Ainsi, l'intégrale de recouvrement entre le guide multimode et le coeur dopé peut être augmenté ce qui augmente le taux d'absorption de la lumière de pompe. Cet avantage est particulièrement interessant dans le cas où le dispositif selon l'invention est utilisé pour constituer un laser impulsionnel car dans ce cas, la longueur totale du dispositif doit être la plus faible possible. [0026] En effet, l'ouverture numérique de la première fibre optique effilée augmente lorsque la distance entre deux lumières adjacentes diminue. En effet, puisque la première fibre optique effilée est microstructurée, son ouverture numérique dépend essentiellement de la distance entre deux lumières adjacentes et plus précisément, son ouverture numérique augmente lorsque la distance entre deux lumières adjacentes diminue. [0027]Ainsi, le dispositif optique selon l'invention est simple à réaliser et il présente une grande ouverture numérique. [0028]En outre, il est plus facile d'aligner la première fibre optique effilée avec la fibre optique double gaine que dans les dispositifs de l'art antérieur. Ce dispositif optique est donc moins sensible aux imprécisions d'alignement. [0029]Selon différents modes de réalisation : - la diminution des dimensions transversales de la première fibre optique effilée est complètement homothétique, c'est-à-dire que toutes les dimensions transversales de la première fibre optique effilée diminuent de manière proportionnelle. Par exemple, si le diamètre extérieur de la première extrémité de la première fibre optique effilée est égal à 500 µm, que la diamètre de la première extrémité du coeur multimode est de 200 µm et que la distance entre deux lumières adjacentes dans la première extrémité de la première fibre optique effilée est de 1,3 ;um, alors pour obtenir les dimensions de la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée, il faudra diviser toutes ces dimensions par le même coefficient ; ce mode de réalisation est le plus simple à réaliser ; la distance entre deux lumières adjacentes de la première fibre optique diminue plus vite que les autres dimensions transversales de la première fibre optique effilée. Dans ce cas, la diminution des dimensions transversales n'est pas totalement homothétique, c'est-à-dire que certaines dimensions transversales diminuent moins vite que d'autres, et notamment les dimensions transversales intérieures des lumières diminuent moins vite que les autres dimensions transversales, de façon à ce que la distance entre deux lumières successives diminue plus vite que les autres dimensions. Par exemple, si toutes les dimensions transversales (notamment le diamètre de la première fibre optique effilée et celui du coeur multimode) sont divisées par deux entre la première extrémité de la première fibre optique effilée et la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée, alors la distance entre deux lumières adjacentes sera divisée d'un nombre supérieur à 2 lorsque l'on passe de la première extrémité à la deuxième extrémité. Pour cela, comme dans le mode de réalisation précédent, la fibre optique est effilée et en outre un gaz est injecté dans les lumières de la première gaine de façon à augmenter leurs dimensions et à diminuer la distance entre deux lumières adjacentes. [0030]Avantageusement, la première fibre optique effilée présente une longueur suivant l'axe optique comprise entre 5 mm et 5 cm. En effet, si la première fibre optique effilée est trop longue, les rayons monomodes issus du coeur central monomode vont se disperser lors du passage dans le coeur central multimode. En outre, cette longueur de la fibre optique effilée permet d'injecter des ondes de forte puissance dans la deuxième extrémité de la fibre optique double gaine sans que la première extrémité de la fibre optique double gaine et la première extrémité de la première fibre optique effilée soient endommagées. [0031 ]Plus précisément, la longueur maximale de la première fibre optique effilée est donnée par la distance, L=D2/(2*n*ON). [0032] D2 = diamètre de la première extrémité du coeur central multimode de la première fibre optique effilée ; [0033]n = indice de réfraction du matériau qui constitue la première fibre optique effilée; [0034]ON = ouverture numérique du coeur central monomode de la fibre double gaine. [0035]Avantageusement, la première fibre optique double effilée présente, à sa 10 deuxième extrémité, une ouverture numérique supérieure à 0,3. [0036]Avantageusement, la première fibre optique effilée présente, à sa deuxième extrémité, une ouverture numérique supérieure à 0,5. [0037] Avantageusement, la première fibre optique effilée présente, à sa deuxième extrémité, une ouverture numérique supérieure à 0.8. 15 [0038]Avantageusement, la fibre optique double gaine présente un rapport entre le diamètre de la deuxième gaine et le diamètre du coeur central monomode inférieur à 10. [0039]Avantageusement, la fibre optique double gaine est dopée avec une ou plusieurs terres rares prises dans la liste suivante : Er, Yb, Nd, Tm, Ho, Pr, Sm, Bi, 20 Cr, Ge. Ainsi, lorsqu'une onde est injectée dans le dispositif selon l'invention, le dopage permet de réaliser une cavité résonnante. [0040]L'invention concerne également un dispositif optique tel que décrit précédemment qui comporte en outre une deuxième fibre optique effilée s'étendant suivant l'axe optique, la deuxième fibre optique effilée comprenant une 25 première extrémité et une deuxième extrémité, la première extrémité de la deuxième fibre optique effilée étant accolée à la deuxième extrémité de la fibre optique double gaine, la deuxième fibre optique effilée comprenant : i. un deuxième coeur central multimode, ii. une troisième gaine microstructurée entourant le deuxième coeur central 30 multimode, la troisième gaine comprenant plusieurs lumières équiréparties autour de l'axe optique, les lumières formant une bague autour du deuxième coeur central multimode, chaque lumière s'étendant de la première extrémité de la deuxième fibre optique effilée à la deuxième extrémité de la deuxième fibre optique effilée, les dimensions transversales de la deuxième fibre optique effilée étant croissantes lorsque l'on se déplace sur l'axe optique depuis la première extrémité de la deuxième fibre optique effilée jusqu'à la deuxième extrémité de la deuxième fibre optique effilée, le diamètre de la deuxième extrémité du coeur périphérique multimode étant supérieur ou égal au diamètre de la première extrémité du coeur central multimode ; l'ouverture numérique de la deuxième extrémité du coeur périphérique multimode étant supérieure ou égale à l'ouverture numérique de la première extrémité du coeur central multimode. [0041]Ce dispositif optique autorise l'injection d'onde de forte puissance à ses deux extrémités. [0042] En effet, lorsqu'une onde est injectée dans la première extrémité de la première fibre optique effilée, la première fibre optique effilée permet de focaliser 20 la lumière et de la coupler, tandis que la deuxième fibre optique effilée permet de ne pas endommager la fibre optique double gaine du fait de l'interface avec l'air : en effet, comme la deuxième fibre optique effilée ne comporte pas de coeur monomode, elle peut supporter des puissances crêtes plus grande car elle permet au mode de s'élargir avant de sortir à l'air libre. 25 [0043] De même lorsqu'une onde est injectée dans la deuxième extrémité de la deuxième fibre optique effilée, la deuxième fibre optique effilée permet de focaliser la lumière et de la coupler, tandis que la première fibre optique effilée permet de ne pas endommager la fibre optique double gaine du fait de l'interface avec l'air. [0044]Avantageusement, le diamètre de la première extrémité du deuxième coeur 30 central multimode est égal au diamètre de la deuxième extrémité du coeur périphérique multimode, [0045]Avantageusement, le diamètre de la première extrémité de la troisième gaine est égal au diamètre de la deuxième extrémité de la deuxième gaine.15 [0046]Avantageusement, le deuxième coeur central multimode présente un indice de réfraction égal à celui de la silice, tandis que la troisième gaine qui est microstructurée, présente un indice de réfraction inférieur à celui de la silice. [0047]Avantageusement, la deuxième fibre optique effilée présente une longueur 5 suivant l'axe optique comprise entre 5 mm et 5 cm. [0048]Avantageusement, la longueur maximale de la deuxième fibre optique effilée est donnée par la distance, L=D8/(2*n*ON) avec : [0049] D8 = diamètre de la deuxième extrémité du deuxième coeur central multimode de la deuxième fibre optique effilée; 10 [0050]n = indice de réfraction du matériau qui constitue la deuxième fibre optique effilée; [0051]ON = ouverture numérique du coeur central monomode de la fibre double gaine. [0052]Selon différents modes de réalisation, la lumière injectée dans le dispositif 15 selon l'invention est couplée : - via l'effilage d'une fibre optique multimode dans la première et/ou dans la deuxième fibre optique effilée ; - via une lentille. [0053]La première fibre optique effilée, la fibre optique double gaine et la 20 deuxième fibre optique effilée sont de préférence en silice. [0054]L'invention concerne également un laser comportant un dispositif optique tel que décrit précédemment, le laser comportant en outre des moyens d'injection d'une première onde dans la première extrémité de la première fibre optique effilée. 25 [0055] L'invention concerne également un laser qui comporte en outre des moyens d'injection d'une deuxième onde dans la deuxième extrémité de la deuxième fibre optique effilée, ce qui permet de réaliser un laser doublement pompé dans lequel les extrémités de la fibre optique double gaine sont protégées. [0056]Selon différents modes de réalisation : - la fibre optique double gaine comprend en outre des réseaux des Bragg inscrits dans le coeur central monomode. Les réseaux de Bragg permettent de former une cavité laser à une longueur d'onde choisie. Un réseau de Bragg inscrit dans la gaine multimode permettra de faire recirculer l'énergie de pompe non absorbée dans la fibre optique double gaine ; - le laser comprend en outre des moyens situés à l'extérieur de la fibre optique double gaine et permettant de former une cavité optique dans la fibre optique double gaine. Ces moyens sont par exemple constitués par des miroirs ou des réseaux de Bragg en volume. [0057] L'invention concerne également un amplificateur optique comportant un dispositif optique tel que décrit précédemment et qui comprend en outre des moyens d'injection d'une onde signal dans la deuxième extrémité de la fibre optique double gaine. Ainsi, le dispositif optique selon l'invention est itulisé dans une configuration MOPA ("Master Oscillator Power Amplifier"). [0058]L'invention concerne également l'utilisation d'une première fibre optique effilée pour injecter une onde de pompe dans une fibre optique double gaine présentant une ouverture numérique supérieure à 0,3, - la première fibre optique effilée comportant une première extrémité et une deuxième extrémité, la première fibre optique effilée s'étendant suivant un axe optique longitudinal, la première fibre optique effilée comprenant : i. un coeur central multimode, ii. une première gaine microstructurée entourant le coeur central multimode, la première gaine comprenant plusieurs lumières équiréparties autour de l'axe optique, les lumières formant une bague autour du coeur central multimode, chaque lumière s'étendant de la première extrémité de la première fibre optique effilée à la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée, les dimensions transversales de la première fibre optique effilée étant décroissantes lorsque l'on se déplace sur l'axe optique depuis la première extrémité de la première fibre optique effilée jusqu'à la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée; - la fibre optique double gaine comportant une première extrémité et une deuxième extrémité, la fibre optique double gaine s'étendant suivant l'axe optique, la première extrémité de la fibre optique double gaine étant accolée à la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée, la fibre optique double gaine comprenant : iii. un coeur central monomode, iv. un coeur périphérique multimode entourant le coeur central monomode, v. une deuxième gaine microstructurée entourant le coeur périphérique multimode, le diamètre (D6) de la première extrémité du coeur périphérique multimode (12) étant supérieur ou égal au diamètre (D2) de la deuxième extrémité du coeur central multimode (5) ; l'ouverture numérique de la première extrémité du coeur périphérique multimode (12) étant supérieure ou égale à l'ouverture numérique de la deuxième extrémité du coeur central multimode (5). [0059]Avantageusement, le diamètre de la deuxième extrémité du coeur central multimode étant égal au diamètre de la première extrémité du coeur périphérique multimode, [0060]Avantageusement, le diamètre de la deuxième extrémité de la première 20 gaine étant égal au diamètre de la première extrémité de la deuxième gaine. [0061 ]L'invention concerne également l'utilisation d'une fibre optique effilée pour permettre l'expansion d'un faisceau lumineux en sortie d'une fibre optique double gaine sans endommager l'extrémité de la fibre optique double gaine, - la première fibre optique effilée comportant une première extrémité et une 25 deuxième extrémité, la première fibre optique effilée s'étendant suivant un axe optique longitudinal, la première fibre optique effilée comprenant : vi. un coeur central multimode, vii. une première gaine microstructurée entourant le coeur central multimode, la première gaine comprenant plusieurs lumières équiréparties autour de 30 l'axe optique, les lumières formant une bague autour du coeur central multimode, chaque lumière s'étendant de la première extrémité de la15 première fibre optique effilée à la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée, les dimensions transversales de la fibre optique effilée étant décroissantes lorsque l'on se déplace sur l'axe optique depuis la première extrémité de la première fibre 5 optique effilée jusqu'à la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée; la fibre optique double gaine comportant une première extrémité et une deuxième extrémité, la fibre optique double gaine s'étendant suivant l'axe optique, la première extrémité de la fibre optique double gaine étant accolée à la deuxième extrémité de la première fibre optique effilée, la fibre optique double gaine 10 comprenant : viii. un coeur central monomode, ix. un coeur périphérique multimode entourant le coeur central monomode, x. une deuxième gaine microstructurée entourant le coeur périphérique multimode, 15 le diamètre de la deuxième extrémité du coeur central multimode étant égal au diamètre de la première extrémité du coeur périphérique multimode, le diamètre de la deuxième extrémité de la première gaine étant égal au diamètre de la première extrémité de la deuxième gaine. Avantageusement, le diamètre de la deuxième extrémité du coeur central 20 multimode est égal au diamètre de la première extrémité du coeur périphérique multimode. Avantageusement, le diamètre de la deuxième extrémité de la première gaine est égal au diamètre de la première extrémité de la deuxième gaine. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0062] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : la figure 1, une vue schématique en perspective d'une fibre optique effilée 30 selon l'invention; - la figure 2, une vue en coupe d'une partie des lumières de la fibre optique effilée de la figure 1 ; 25 la figure 3, un graphique représentant l'évolution de l'ouverture numérique d'une fibre optique présentant une gaine pourvue de lumières traversantes en fonction du rapport de la distance entre deux lumières adjacentes et du diamètre extérieur de la fibre optique ; la figure 4, un dispositif optique selon un mode de réalisation de l'invention qui comprend une fibre optique effilée et une fibre optique double gaine; la figure 5, une vue en coupe de la deuxième extrémité de la fibre optique effilée de la figure 4 ; la figure 6, une vue en coupe de la première extrémité de la figure optique double gaine de la figure 4 ; - la figure 7, un dispositif optique selon un autre mode de réalisation de l'invention ; la figure 8, un dispositif optique selon un autre mode de réalisation de l'invention. [0063] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0064] Un premier mode de réalisation de l'invention est décrit en référence aux figures 1 à 6. [0065] La figure 1 représente une fibre optique effilée 1. La fibre optique effilée 1 s'étend suivant un axe optique longitudinal. La fibre optique 1 comprend une première extrémité 3 et une deuxième extrémité 4. La fibre optique effilée est composée de silice. [0066]La fibre optique 1 comprend un coeur central multimode 5, c'est-à-dire un coeur central qui peut transporter plusieurs modes. Le coeur central multimode 5 est cylindrique. Le coeur central multimode 5 présente un premier indice de réfraction n1. Le coeur central multimode 5 est entouré par une première gaine 6 qui est microstructurée. La première gaine 6 est cylindrique. La première gaine 6 présente un deuxième indice de réfraction n2. n1 est supérieur à n2. [0067] La première gaine 6 microstructurée est percée par des lumières 7 qui s'étendent longitudinalement de la première extrémité 3 de la fibre optique effilée à la deuxième extrémité 4 de la fibre optique effilée. Les lumières 7 sont réparties circonférentiellement dans la première gaine 6. Les lumières 7 forment une bague autour de l'axe optique 2. Une vue en coupe transversale d'une partie des lumières 7 est représentée sur la figure 2. La distance entre deux lumières successives est appelée w. Chaque lumière présente des dimensions transversales D3 et D4. [0068]La fibre optique effilée 1 présente un diamètre extérieur D1. Le coeur central 5 multimode 5 présente un diamètre extérieur D2. [0069] Lorsque l'on se déplace sur l'axe optique depuis la première extrémité 3 de la fibre optique effilée vers la deuxième extrémité 4 de la fibre optique effilée, les dimensions transversales de la fibre optique effilée diminuent de manière homothétique, c'est-à-dire que : 10 - le diamètre extérieur Dl de la fibre optique effilée diminue ; - le diamètre extérieur D2 du coeur central multimode diminue ; - les dimensions transversales D3 et D4 des lumières diminuent, - la distance w entre deux lumières adjacentes diminue. [0070] Dans cet exemple, le diamètre extérieur de la première extrémité 3 de la 15 fibre optique effilée Dl est égal à 200 µm et la distance w entre deux lumières adjacentes dans la première extrémité 3 est de 1,3 !,m. Le diamètre extérieur de la deuxième extrémité 4 de la fibre optique effilée Dl est égal à 50 tm et la distance w entre deux lumières adjacentes dans la deuxième extrémité 4 est de 0,3 p,m. Dans cet exemple, toutes les dimensions transversales ont été divisées par 4 20 entre la première extrémité de la fibre optique effilée et la deuxième extrémité de la fibre optique effilée. Ainsi, l'ouverture numérique de la fibre optique effilée est de 0,75. [0071]En effet, comme on peut le voir sur la figure 3, l'ouverture numérique d'une fibre optique augmente lorsque la distance entre deux lumières adjacentes 25 diminue. Le fait de diminuer toutes les dimensions transversales de manière homothétique est une manière simple d'augmenter l'ouverture numérique de la fibre optique de la figure 1. [0072] En outre, pour augmenter encore l'ouverture numérique de la fibre optique de la figure 1, on peut augmenter les dimensions intérieures D3, D4 des lumières 30 7 de manière à diminuer la distance w entre deux lumières 7 adjacentes. Par exemple, au lieu de diviser par quatre les dimensions des lumières 7 entre la première extrémité 3 de la fibre optique et la deuxième extrémité de la fibre optique, on peut diviser les dimensions des lumières 7 seulement par deux, tandis que toutes les autres dimensions transversales sont divisées par quatre. [0073]La figure 4 représente un dispositif optique selon un mode de réalisation de l'invention qui comprend une fibre optique effilée 1 conformément à la figure 1 et une fibre optique double gaine 8. [0074] La fibre optique double gaine 8 s'étend également suivant l'axe optique 2. La fibre optique double gaine 8 comprend une première extrémité 9 et une deuxième extrémité 10. La deuxième extrémité de la fibre optique effilée 1 est accolée à la première extrémité 9 de la fibre optique double gaine. [0075] La figure 5 représente la deuxième extrémité 4 de la fibre optique effilée en coupe et la figure 6 représente la première extrémité 9 de la fibre optique double gaine en coupe également. [0076]La fibre optique double gaine comporte un coeur central monomode 11 qui s'étend suivant l'axe optique 2. Le coeur central monomode comprend un troisième indice de réfraction n3. Le coeur central monomode 11 est cylindrique. Un coeur périphérique multimode 12 entoure le coeur central monomode 12. Le coeur périphérique multimode présente un quatrième indice de réfraction n4. Le coeur périphérique multimode 12 est cylindrique. Une deuxième gaine 13 entoure le coeur périphérique multimode 12. La deuxième gaine 13 est microstructurée. La deuxième gaine 13 est cylindrique. La deuxième gaine 13 présente un cinquième indice de réfraction n5. n3 est supérieur à n4. n4 est supérieur à n5. [0077] La deuxième gaine 13 microstructurée est percée par des lumières 14 qui s'étendent longitudinalement de la première extrémité 9 de la fibre optique double gaine à la deuxième extrémité 10 de la fibre optique double gaine. Les lumières 14 sont réparties circonférentiellement dans la deuxième gaine 13. Les lumières 14 forment une bague autour de l'axe optique 2. La fibre optique double gaine est dite microstructurée ou « air clad ». [0078]La deuxième extrémité de la fibre optique effilée présente un diamètre extérieur Dl égal au diamètre extérieur D5 de la fibre optique double gaine. La deuxième extrémité 4 du coeur central multimode 5 présente un diamètre D2 égal au diamètre D6 du coeur périphérique multimode 12 de la fibre double gaine 8. [0079]Concernant la première fibre optique effilée, l'indice de réfraction de la première fibre optique effilée est compris entre 1 et 1.45. On pourrait également utiliser une première fibre optique effilée présentant un indice de réfraction allant jusqu'à 2.5. [0080]Concernant la fibre double gaine, le coeur périphérique multimode a un diamètre qui est de préférence compris entre 50 pm et 600 pm. Le coeur central 5 monomode 5 a un diamètre qui est de préférence compris entre 5 et 40 pm. [0081]Le coeur central monomode 5 est dopé avec des ions terres rares. [0082] Une onde pompe 15 est injectée dans la première extrémité 3 de la première fibre optique effilée 1. Cette onde pompe a une puissance qui est de préférence comprise entre 1W et 2000W. 10 [0083] En outre, il est plus facile d'aligner la première fibre optique 1 avec la fibre optique double gaine 8 que d'aligner la fibre optique double gaine avec une lentille. [0084] Le couplage peut être effectué en regroupant ensemble une multitude de fibres optique double gaine à faible ouverture numérique qui sont ensuite effilées et accolées à l'extrémité de la première fibre optique effilée, comme cela est 15 expliqué dans le document FR2834347. [0085] Le couplage peut également être effectué par une lentille à faible ouverture numérique qui est placée en entrée de la première fibre optique effilée 1. Par « faible ouverture numérique », on désigne une ouverture numérique inférieure à 20 0.3. [0086] Le dispositif de la figure 4 constitue de préférence un laser. Pour cela, des réseaux de Bragg sont de préférence inscrits dans le coeur central monomode 5 de la fibre double gaine. [0087] Dans ce mode de réalisation, la fibre optique effilée 1 permet donc 25 essentiellement de coupler et de focaliser la lumière. [0088] La figure 7 représente un autre mode de réalisation de l'invention en configuration MOPA (acronyme de "Master Oscillator Power Amplifier") qui comprend également un dispositif optique tel que décrit en référence aux figures 1 à 6. Dans ce mode de réalisation, le coeur monomode 11 de la fibre double gaine 30 est de préférence dopé avec des ions Ytterbium. Dans ce mode de réalisation, une onde signal 16 est injectée dans la deuxième extrémité de la fibre optique double gaine 8. Dans ce mode de réalisation, la fibre optique effilée 1 permet de coupler et de focaliser l'onde pompe 15 qui est injectée dans la première extrémité de la fibre optique et elle permet d'élargir le mode de l'onde signal 16 de façon à ne pas endommager la première extrémité 9 de la fibre double gaine. L'onde signal 16 présente de préférence une longueur d'onde comprise entre 976 nm et 1080 nm pour l'Ytterbium. L'onde pompe 15 présente de préférence une longueur d'onde comprise entre 915 nm et 976 nm pour l'Ytterbium. L'énergie de l'onde pompe est absorbée par les ions Ytterbium. L'onde signal 16 capte la majorité de cette énergie stockée pendant son passage dans la fibre optique double gaine 8 de droite à gauche, ce qui permet d'amplifier l'onde signal 16. L'onde pompe 15 est multimode. L'onde signal 16 est monomode. Ainsi, l'onde signal 16, lorsqu'elle sort de la première extrémité 9 de la fibre optique double gaine 8 possède une qualité spatiale bien supérieure à l'onde pompe 15. Dans cette configuration, il n'y a pas de cavité résonante pour déclencher une action laser mais l'onde signal 16 est introduite d'une source extérieure qui capte toute l'énergie de l'onde pompe 15 lors de son passage dans la fibre optique double gain 8. [0089] Dans toutes les utilisations les modes de réalisation selon l'invention, De manière très préférentielle, deux ondes sont injectées dans le dispositif optique selon l'invention : une onde pompe 15 multimode et une onde signal 16 monomode. L'onde pompe 15 est guidée par le coeur périphérique multimode 12 de la fibre optique double gaine 8 et l'onde signal 16 est guidée par le coeur central monomode 11 de la fibre optique double gaine. Dans le mode de réalisation de la figure 7, l'onde signal 16 monomode est injectée dans le coeur central monomode 11 de la fibre optique double gaine. L'onde signal 16 est issue d'une source extérieure. Lors de son passage dans la fibre optique double gaine, l'onde signal 16 récupère l'énergie de l'onde pompe 15. [0090] Dans les modes de réalisation des figures 4 et 8, une cavité résonnante est créée grâce à des réseaux de Bragg 27 inscrits dans le coeur monomode 11 de la fibre optique double gaine 8. Alternativement, les réseaux de Bragg peuvent également être remplacés par des éléments optiques sélectifs situés en dehors de la fibre. Ainsi, l'onde signal 16 qui effectue plusieurs aller-retour à l'intérieur de la fibre double gaine « se nourrit » avec l'énergie de l'onde pompe 15. [0091]Dans les modes de réalisation selon l'invention, l'onde signal 16 est confinée par le coeur central monomode 11 de la fibre double gaine 8. Ce transfert d'énergie est très efficace puisque environ 80% de l'énergie de l'onde pompe 15 est transférée à l'onde signal 16 signal. L'onde signal 16, qui est confiée dans le coeur monomode 11 pourrait d'endommager la fibre double gaine à l'interface air- silice en l'absence de la première fibre optique effilée : en effet, la première fibre optique effilée permet à l'onde signal 16 qui est très énergétique et qui est issue du coeur central monomode de s'élargir avant de rencontrer l'interface air-silice. Cette protection de l'interface air-silice via l'utilisation d'une fibre optique effilée est nécessaire lorsque le laser opère en mode impulsionnel pour des impulsions optiques inférieures à la microseconde. [0092] La figure 8 représente un autre mode de réalisation qui comprend également un dispositif optique tel que décrit en référence aux figures 1 à 6. Dans ce mode de réalisation, le dispositif optique comprend en outre une deuxième fibre optique effilée 21 qui est identique à celle décrite en référence à la figure 1 mais qui est disposée de façon symétrique par rapport à la fibre double gaine. [0093] Plus précisément, à chacune des extrémités 9 et 10 de la fibre optique double gaine 8 est accolée une fibre optique effilée respectivement 1 et 21. [0094] La deuxième fibre optique effilée 21 s'étendant également suivant l'axe optique 2. La deuxième fibre optique effilée 21 comprend une première extrémité 22 et une deuxième extrémité 23. La première extrémité 22 de la deuxième fibre optique effilée 21 est accolée à la deuxième extrémité 10 de la fibre optique double gaine 8. [0095] La deuxième fibre optique effilée comprend un deuxième coeur central multimode 24. Le deuxième coeur central multimode 24 présente un sixième indice de réfraction n6. Le deuxième coeur central multimode 24 est cylindrique. [0096] La deuxième fibre optique effilée 21 comprend également une troisième gaine 25 entourant le deuxième coeur central multimode 24. La troisième gaine 25 présente un septième indice de réfraction n7. n6 est supérieur à n7. La troisième gaine 25 comprend plusieurs lumières 26 équiréparties autour de l'axe optique 2. Les lumières forment une bague autour du deuxième coeur central multimode 24. Chaque lumière 26 s'étend de la première extrémité 22 de la deuxième fibre optique effilée à la deuxième extrémité 23 de la deuxième fibre optique effilée. [0097]Les dimensions transversales de la deuxième fibre optique effilée sont croissantes lorsque l'on se déplace sur l'axe optique 2 depuis la première extrémité 22 de la deuxième fibre optique effilée 21 jusqu'à la deuxième extrémité 23 de la deuxième fibre optique effilée 21. [0098]Le diamètre D8 de la première extrémité du deuxième coeur central multimode étant égal au diamètre D2 de la deuxième extrémité du coeur périphérique multimode de la fibre double gaine. [0099] Le diamètre D7 de la première extrémité de la troisième gaine 25 est égal au diamètre Dl de la deuxième extrémité de la deuxième gaine de la fibre double gaine 8. [00100] Dans ce mode de réalisation des réseaux de Bragg 27 sont 5 également inscrits dans le coeur central monomode de la fibre double gaine 8 et le coeur central monomode de la fibre double gaine est dopé avec des ions Ge. [00101] On peut également envisager un mode de réalisation dans lequel des réseaux de Bragg 27 sont inscrits dans le coeur central monomode 11 de la fibre double gaine 8 et le coeur central monomode de la fibre double gaine n'est 10 pas dopé avec des ions Ge. Toutefois, il est plus facile d'inscrire des réseaux de Bragg lorsque le coeur central monomode est dopé avec des ions Ge. [00102] Dans le mode de réalisation de la figure 8, une onde pompe 15 est injectée dans la première extrémité de la première fibre optique effilée 1 et une deuxième onde pompe 17 est injectée dans la deuxième extrémité de la deuxième 15 fibre optique effilée 21. [00103] La première fibre optique effilée 1 permet de focaliser l'onde pompe 15 et de la coupler. La deuxième fibre optique effilée 21 permet de ne pas endommager la fibre optique double gaine 8 lors du passage de l'onde signal 16 dans l'air en sortie du dispositif optique : en effet, comme la première fibre optique 20 effilée 1 ne comporte pas de coeur central monomode, elle peut supporter des puissances crêtes plus grandes car elle permet à l'onde signal 16 de s'élargir avant de sortir à l'air libre par la première extrémité 3 de la première fibre optique effilée 1. [00104] La deuxième fibre optique effilée 21 permet de focaliser la deuxième 25 onde pompe 17. La première fibre optique effilée 1 permet de ne pas endommager la fibre optique double gaine 8 lors du passage de l'onde signal 16 dans l'air à l'extrémité 3 du dispositif optique. [00105] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus. En particulier, l'invention est applicable à des fibres optiques présentant 30 des géométries de révolution ou rectangulaire. [00106] L'invention est applicable à des fibres optiques flexibles ou rigides, également appelées « rod type ». REVENDICATIONS1. Dispositif optique comportant : - une première fibre optique effilée (1) comportant une première extrémité (3) et une deuxième extrémité (4), la première fibre optique effilée (1) s'étendant suivant un axe optique (2) longitudinal, la première fibre optique effilée (1) comprenant : i. un coeur central multimode (5), ii. une première gaine (6) microstructurée entourant le coeur central multimode (5), la première gaine (6) comprenant plusieurs lumières (7) équiréparties autour de l'axe optique (2), les lumières (7) formant une bague autour du coeur central multimode (5), chaque lumière (7) s'étendant de la première extrémité (3) de la première fibre optique effilée (1) vers la deuxième extrémité (4) de la première fibre optique effilée (1), une fibre optique double gaine (8) comportant une première extrémité (9) et une deuxième extrémité (10), la fibre optique double gaine (8) s'étendant suivant l'axe optique (2), la première extrémité (9) de la fibre optique double gaine (8) étant accolée à la deuxième extrémité (4) de la première fibre optique effilée (1), la fibre optique double gaine (8) comprenant : i. un coeur central monomode (11), ii. un coeur périphérique multimode (12) entourant le coeur central monomode (11), iii. une deuxième gaine (13) microstructurée entourant le coeur périphérique multimode (12), les dimensions transversales (D1, D2, D3, D4, w) de la première fibre optique effilée (1) étant décroissantes lorsque l'on se déplace sur l'axe optique (2) depuis la première extrémité (3) de la première fibre optique effilée (1) jusqu'à la deuxième extrémité (4) de la première fibre optique effilée (1);le diamètre (D6) de la première extrémité du coeur périphérique multimode (12) étant supérieur ou égal au diamètre (D2) de la deuxième extrémité du coeur central multimode (5) ; l'ouverture numérique de la première extrémité du coeur périphérique multimode (12) étant supérieure ou égale à l'ouverture numérique de la deuxième extrémité du coeur central multimode (5). 2. Dispositif optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diminution des dimensions transversales de la première fibre optique effilée est homothétique. 3. Dispositif optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance (w) entre deux lumières (7) adjacentes de la première fibre optique effilée (1) diminue plus vite que les autres dimensions transversales (Dl, D2) de la première fibre optique effilée (1). 4. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première fibre optique effilée présente une longueur (L) suivant l'axe optique (2) qui est inférieure à D2/(2*n*ON), où D2 est le diamètre de la première extrémité du coeur central monomode de la première fibre optique effilée, n est l'indice de réfraction du matériau qui constitue la première fibre optique numérique, et ON est l'ouverture numérique du coeur central monomode de la fibre double gaine. 5. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première fibre optique effilée présente, à sa deuxième extrémité (4), une ouverture numérique supérieure à 0,3. 6. Dispositif optique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première fibre optique effilée présente, à sa deuxième extrémité, une ouverture numérique supérieure à 0,5. 7. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fibre optique double gaine (8) présente un rapport entre le diamètre de la deuxième gaine (13) et le diamètre du coeur central monomode (11) inférieur à 10. 8. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fibre optique double gaine (8) est dopée avec une ou plusieurs terres rares prises dans la liste suivante : Er, Yb, Nd, Tm, Ho, Pr, Sm, Bi, Cr, Ge. 10 9. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une deuxième fibre optique effilée (21) s'étendant suivant l'axe optique (2), la deuxième fibre optique effilée (21) comprenant une première extrémité (22) et une deuxième extrémité (23), la 15 première extrémité (22) de la deuxième fibre optique effilée (21) étant accolée à la deuxième extrémité (10) de la fibre optique double gaine (8), la deuxième fibre optique effilée (8) comprenant : i. un deuxième coeur central multimode (24), ii. une troisième gaine (25) microstructurée entourant le 20 deuxième coeur central multimode (24), la troisième gaine (25) comprenant plusieurs lumières (26) équiréparties autour de l'axe optique (2), les lumières (26) formant une bague autour du deuxième coeur central multimode (24), chaque lumière (26) s'étendant de la première extrémité (22) de la 25 deuxième fibre optique effilée (21) à la deuxième extrémité (10) de la deuxième fibre optique effilée (8), les dimensions transversales de la deuxième fibre optique effilée étant croissantes lorsque l'on se déplace sur l'axe optique depuis la première extrémité de la deuxième fibre optique effilée jusqu'à la deuxième extrémité 30 de la deuxième fibre optique effilée,5le diamètre (D6) de la deuxième extrémité du coeur périphérique multimode (12) étant supérieur ou égal au diamètre (D2) de la première extrémité du coeur central multimode (5) ; l'ouverture numérique de la deuxième extrémité du coeur périphérique 5 multimode (12) étant supérieure ou égale à l'ouverture numérique de la première extrémité du coeur central multimode (5). 10. Laser, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, le laser comportant en outre 10 des moyens d'injection d'une première onde pompe (15) dans la première extrémité (3) de la première fibre optique effilée (1). 11. Laser selon la revendication précédente lorsqu'elle dépend de la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens 15 d'injection d'une deuxième onde pompe (17) dans la deuxième extrémité (23) de la deuxième fibre optique effilée (21). 12. Laser selon l'une quelconque des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que la fibre optique double gaine (8) comprend en outre des réseaux des 20 Bragg (27) inscrits dans le coeur central monomode (11). 13. Laser selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens situés à l'extérieur de la fibre optique double gaine et permettant de former une cavité optique dans la fibre optique 25 double gaine (8). 14. Amplificateur optique comportant un dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'injection d'une onde signal (16) dans la deuxième extrémité de la 30 fibre optique double gaine (8). 15. Utilisation d'une première fibre optique effilée (1) pour injecter une onde de pompe (15) dans une fibre optique double gaine (8) présentant une ouverture numérique supérieure à 0,3, - la première fibre optique effilée (1) comportant une première 5 extrémité (3) et une deuxième extrémité (4), la première fibre optique effilée (1) s'étendant suivant un axe optique (2) longitudinal, la première fibre optique effilée (1) comprenant : i. un coeur central multimode (5), ii. une première gaine (6) microstructurée entourant le coeur 10 central multimode (5), la première gaine (6) comprenant plusieurs lumières (7) équiréparties autour de l'axe optique (2), les lumières (7) formant une bague autour du coeur central multimode (5), chaque lumière (7) s'étendant de la première extrémité (3) de la première fibre optique effilée (1) à 15 la deuxième extrémité (4) de la première fibre optique effilée (1), les dimensions transversales (Dl, D2, D3, D4, w) de la première fibre optique effilée (1) étant décroissantes lorsque l'on se déplace sur l'axe optique (2) depuis la première extrémité (3) de la première fibre optique 20 effilée (1) jusqu'à la deuxième extrémité (4) de la première fibre optique effilée (1); la fibre optique double gaine (8) comportant une première extrémité (9) et une deuxième extrémité (10), la fibre optique double gaine (8) s'étendant suivant l'axe optique (2), la première extrémité (9) de la fibre 25 optique double gaine (8) étant accolée à la deuxième extrémité (4) de la première fibre optique effilée (1), la fibre optique double gaine (8) comprenant : iii. un coeur central monomode (11), iv. un coeur périphérique multimode (12) entourant le coeur 30 central monomode (11), v. une deuxième gaine (13) microstructurée entourant le coeur périphérique multimode (12),le diamètre (D6) de la première extrémité du coeur périphérique multimode (12) étant supérieur ou égal au diamètre (D2) de la deuxième extrémité du coeur central multimode (5) ; l'ouverture numérique de la première extrémité du coeur périphérique 5 multimode (12) étant supérieure ou égale à l'ouverture numérique de la deuxième extrémité du coeur central multimode (5). 16. Utilisation d'une première fibre optique effilée (1) pour permettre l'expansion 10 d'un faisceau lumineux en sortie d'une fibre optique double gaine (8) sans endommager l'extrémité de la fibre optique double gaine (9, 10), - la première fibre optique effilée (1) comportant une première extrémité (3) et une deuxième extrémité (4), la première fibre optique effilée (1) s'étendant suivant un axe optique (2) longitudinal, la première fibre optique effilée (1) 15 comprenant : vi. un coeur central multimode (5), vii. une première gaine (6) microstructurée entourant le coeur central multimode (5), la première gaine (6) comprenant plusieurs lumières (7) équiréparties autour de l'axe optique 20 (2), les lumières (7) formant une bague autour du coeur central multimode (5), chaque lumière (7) s'étendant de la première extrémité (3) de la première fibre optique effilée (1) à la deuxième extrémité (4) de la première fibre optique effilée (1), 25 les dimensions transversales de la fibre optique effilée (1) étant décroissantes lorsque l'on se déplace sur l'axe optique (2) depuis la première extrémité (3) de la première fibre optique effilée (1) jusqu'à la deuxième extrémité (4) de la première fibre optique effilée (1); la fibre optique double gaine (8) comportant une première extrémité (9) 30 et une deuxième extrémité (10), la fibre optique double gaine (8) s'étendant suivant l'axe optique (2), la première extrémité (9) de la fibre optique double gaine étant accolée à la deuxième extrémité (4) de lapremière fibre optique effilée, la fibre optique double gaine (8) comprenant : viii. un coeur central monomode (11), ix. un coeur périphérique multimode (12) entourant le coeur central monomode (11), , x. une deuxième gaine (13) microstructurée entourant le coeur périphérique multimode (12), le diamètre (D6) de la première extrémité du coeur périphérique multimode (12) étant supérieur ou égal au diamètre (D2) de la deuxième extrémité du coeur central multimode (5) ; l'ouverture numérique de la première extrémité du coeur périphérique multimode (12) étant supérieure ou égale à l'ouverture numérique de la deuxième extrémité du coeur central multimode (5).15