Brevet FR3087016A1 — publié le 20200410

Fibres optiques à peu de modes et faiblement couplées pour multiplexage par répartition de mode et système de transmission correspondant 1. DOMAINE DE L'INVENTION La présente divulgation concerne le domaine de la transmission par fibre op-tique, et, plus spécifiquement, de la conception améliorée de fibres à peu de modes pour un multiplexage par répartition de mode. 2. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Une fibre optique est habituellement constituée d'un coeur optique, qui transmet un signal optique, et d'une gaine optique, qui confine le signal optique au sein du coeur optique. À cette fin, l'indice de réfraction du coeur, nr', est plus grand que celui de la gaine, nid. Une fibre optique est généralement caractérisée par un profil d'indice de réfraction qui associe l'indice de réfraction (n) au rayon (r) de la fibre optique : la distance r par rapport au centre de la fibre optique est définie sur l'axe x et la différence à n entre l'indice de réfraction au rayon r, n(r), et l'indice de réfraction de la gaine optique no est défini sur l'axe y. Il existe aujourd'hui deux catégories principales de fibres optiques : les fibres inultimodes et les fibres monomodes. Dans une fibre multiinode, pour une longueur d'onde donnée, plusieurs modes optiques peuvent se propager simultanément le long de la fibre optique, tandis que dans une fibre monomode, les modes d'ordre supérieur (appelés ci-après HOM pour « Higher Order Modes ») sont interrompus ou hautement atténués. Les fibres monomodes sont couramment utilisées pour les applications longue distance, telles que des réseaux d'accès, des réseaux métropolitains ou des réseaux grande distance. Pour obtenir une fibre optique capable de transmettre un signal optique monomode, un coeur de diamètre relativement petit est requis (typiquement comprise entre 5 km et 13 km). Pour satisfaire des exigences d'applications à haute vitesse ou à débit binaire élevé (par exemple 10 Gbps), des fibres monomodes standards requièrent l'utilisation d'un émetteur laser monomode modulé accordé pour fonctionner typiquement à une longueur d'onde de 1 550 nrn. Néanmoins, les fibres rnonorriodes rencontrent des 25 problèmes de non-linéarité, qui constituent des limitations majeures sur capacité de transmission par fibre. 2 Les fibres multimodes sont couramment utilisées pour les applications courte distance requérant une large bande passante, telles que des réseaux locaux (LAN pour « Local Area Networks ») et des unités résidentielles multiples (MM! pour multi-dwelling units), plus généralement connues sous le nom de réseaux intra-immeuble. Le coeur d'une fibre multimode a typiquement un diamètre de 50 pm, ou de 62,5 pm. Les fibres multimocies les plus répandues en télécommunications sont les fibres optiques à profil d'indice de réfraction graduel. En minimisant la dispersion intermodale (c'est-à-dire la différence entre les délais d'attente de propagation des modes optiques le long de la fibre optique, également appelés DMGD pour « Differential Mode Group Delay »)' un tel profil la d'indice de réfraction garantit une large bande passante modale pour une longueur d'onde donnée. Puisque le trafic de données sur des réseaux à fibres optiques continue à croître de façon exponentielle, il existe une demande croissante d'augmenter le trafic par fibre en particulier sur de longues distances. À cette fin, des techniques de multiplexage ont été 15 développées, lesquelles permettent à une pluralité de flux de données séparés de partager la même fibre optique. Parmi ces techniques, une approche prometteuse est le multiplexage par répartition spatiale (SDM pour « Space Division Multiplexing »), dans lequel une pluralité de canaux de données au sein d'une fibre optique unique est fournie par une pluralité respective de modes de signal optique guidés par la fibre. Une telle 20 technique a nécessite le développement de nouveaux types de fibres optiques, appelées des fibres optiques à peu de modes (« ffew mode optical fibers » en anglais), qui prennent en charge plus d'un mode spatial mais un plus petit nombre de modes spatiaux que les fibres multimodes. De telles fibres à peu del modes (ci-après nommées FMF pour « Few- Mode Fibers »), qui sont notamment évoquées dans le document 25 brevet PCT W02011/094400, prennent en charge au moins deux modes de polarisation linéaire (LP). Les transmissions par multiplexage par répartition spatiale utilisant des MF ont donc récemment attiré l'attention en raison de leur potentiel à multiplier la capacité des transmissions monornodes par le nombre de modes qui seront utilisés. Selon la conception des FMF, les modes spatiaux transmis peuvent être couplés en tirant profit d'un délai de groupe accumulé relativement faible. Une approche à la conception des FMF consiste à minimiser le couplage de mode (ci-après appelé FMF faiblement couplées) pour que tous les modes LP puissent être simultanément détectes sans technique entrées multiples-sorties multiples (MIMO) ou en utilisant une simple technique l'OMO « 2N x 2N » (par exemple N étant le nombre total de modes spatiaux qui est égal à 1 ou 2), peu importe le nombre de modes l.P qui est l'un des facteurs limitants pour couvrir de longues distances. En conséquence, une telle FMF faiblement couplée permet une simplification du traitement électronique du signal optique. 10 Afin de garantir un couplage de qualité entre des modes spatiaux, les %IF faiblement couplées sont conçues pour que la différence d'indice effective minimale (ci-après désignée Aneff min) entre des modes spatiaux ultérieurs (ci-après appelés différence d'indice effectif inter-mode minimale) soit l'une des plus hautes valeurs possibles. L'augmentation du nombre de modes LP qui peuvent être effectivement utilisés dans les FMF faiblement couplées constitue un défi au regard du couplage de mode et des pertes de modes LP transmis. Une manière d'augmenter le nombre de modes spatiaux sans réduire Aneffirnin serait d'augmenter l'indice de réfraction du coeur. Néanmoins, cela conduirait à augmenter l'atténuation des signaux optiques transmis, ce qui ne serait pas optimal. Jusqu'ici, les profils de coeur à saut d'indice se sont avérés très bien adaptés aux fibres FMF faiblement couplées car ce type de profil permet d'obtenir un compromis entre : - la différence d'indice effectif inter-mode (qui doit être aussi élevée que possible : typiquement la plus petite différence d'indice effectif Anefirn.,in est supérieure à 0,9 x 10 3 entre deux modes LP successifs) afin de limiter le couplage de mode et 25 l'aire effective Aef f de tous les modes spatiaux (qui doit être la plus grande possible : typiquement Aeff est supérieure à 80 pm2) afin de limiter la non-linéarité intra-mode. Outre le problème d'atténuation des signaux optiques, les concepteurs ont également observé que les FMF faiblement couplées - comme les PME à saut d'indice - rencontrent une différence d'atténuation significative entre modes spatiaux (également appelés DMA pour ic 0,05 dB/km), qui mpacte sévèrement la capacité de transmission. Dans ce cas, un système d'amplification complexe doit être mis en oeuvre pour compenser les pertes associées. Plus particulièrement, cette DMA impacte les pertes à dépendance de mode avec les pertes optiques ies plus élevées pour les modes d'ordre supérieur. Une origine d'atténuation élevée des modes d'ordre le plus supérieur peut être leur couplage à la gaine et les modes de fuite et les effets de micro-courbure. Une autre origine des pertes supplémentaires inattendues apparaissant pour les modes d'ordre le plus supérieur dans des profils à saut d'indice pourrait être une contribution relativement élevée de l'effet de diffusion de lumière aux petits angles (SAIS pour « Small Angle Light Scattering Effect 10 Une approche pour réduire la DMA en limitant le couplage de modes d'ordre supérieur à la gaine et les modes de fuite est d'agir sur le profil d'indice de réfraction à l'interface gainelcceur. Par exemple, le document de brevet US 2016/0306108 divulgue une fibre à peu de modes; ayant une coeur à gradient d'indice et une gaine externe comprenant une couche entre le coeur et :a tranchée.; une tranchée dopée-à-la-baisse aboutant la 15 couche et une région de gaine non-dopée aboutant la tranchée. Le profil d'indice de réfraction de la fibre est configure pour supporter au moins neuf modes LP pour la transmission d'un signal optique à multiplexage spatial. Bien que d'autres conceptions soient prometteuses en termes de différence d'atténuation DMA en minimisant le couplage avec des modes de non-guidage, elles ne sont pas adaptées aux FM F faiblement couplées. 20 En effet, les profils de coeur à gradient d'indice permettent de diviser les modes LP pris en charge par la fibre en groupes de modes dont les modes au sein d'un groupe de modes ont le même indice effectif. En conséquence, si les différences d'indice effectif entre groupes de modes sont suffisamment éloignées les unes des autres; un couplage entre groupes de modes peut être faible, mais les modes LP différents au sein d'un groupe de modes sont fortement couplés. Ce profil de coeur à gradient d'indice est ainsi utilise pour combiner à la fois un délai de groupe différentiel faible et une DMA faible entre modes spatiaux. Or, le cornprcftnis entre DMA et Aneff'1' n'est pas assez optimal (notamment lors de l'utilisation de systèmes de détection optique sans MIMO ou avec une simple technique MIMO (2 x 2 ou 4 x 4) qui requiert un faible couplage de mode entre modes LP) et requiert du matériel de 30 transmission complexe et coûteux. existe donc un besoin concernant la conception d'une FMF faiblement couplée affichant une différence d'indice effectif élevée suffisante entre modes LP tout en réduisant la DMA, afin de renforcer la capacité de transmission de signaux optiques à multiplexage spatial. 3. EXPOSÉ pg L'INVENTION. Dans un mode de réalisation particulier de la présente divulgation, on propose une fibre optique comprenant un coeur optique entouré par une gaine optique; dans laquelle le coeur optique a un profil d'indice de réfraction An(r) de forme de type trapézoïde, en fonction d'une distance radiale r au centre du coeur optique, le coeur optique ayant une partie centrale de rayon R1 et une partie de transition allant du rayon R1 à un rayon R2; tel que R2 > R1, ledit profil d'indice de réfraction étant défini par : - une intégrale de surface A'' définie comme suit : A'' = 2 5R2 An(r). dr = (An + an2)x (R1 + R2) - une pente de transition S définie comme suit : S R2--Rl 1_5 avec : tint, la différence d'indice de réfraction de la partie centrale du coeur optique par rapport à la gaine optique externe An2, la différence d'indice de réfraction d'une partie de gaine, adjacente à le coeur rapport à la gaine optique externe ; 20 et dans laquelle : intégrale de surface A'' est comprise entre 180.10 3 et 270.10 3 tim ; - le rayon R2 est compris entre 6,8 et 11,8 prn ; - la pente de transition S est comprise entre 1,7.10 et 12.10 3 itm4. Une telle fibre optique à peu de modes faiblement couplée affichant une différence 25 d'indice de réfraction effectif élevée suffisante entre modes spatiaux, en comparaison à des fibres FMF de l'art antérieur, tout en maintenant une atténuation en mode différentiel aussi faible que possible. ta présente invention repose sur une forme de type trapézoïde de profil d'indice ingénieuse entre le coeur et la gaine optiques conçue pour diminuer les phénomènes de diffusion à l'interface coeur/gaine, de façon à diminuer notablement la 30 composante SA1_S de la DMA. Une telle forme trapézoïdale permet de réduire les pertes de diffusion supplémentaires dans la MF En conséquence, piutot que de se concentrer sur des effets de couplage entre des modes d'ordre le plus supérieur et des modes de gaine qui pénalisent l'atténuation des modes d'ordre supérieur comme dans les solutions de l'art. antérieur, la présente invention est basée sur la conception du profil d'indice pour la FMF qui réduit la contribution de la SAIS, de façon à réduire la DMA. Une telle approche permet d'améliorer significativement le compromis entre une différence d'indice effectif inter-mode élevée et une faible DMA aussi. Typiquement, une telle FMF faiblement couplée permet d'obtenir une différence d'indice effectif inter-mode Arlerfinj' supérieure ou égaie à 0,9 x 10 combinée à une DMA inférieure ou égale à la 0,05 d B/k m. Selon une caractéristique particulière, la différence d'indice de réfraction dinl est comprise entre 13.10 3 et 18.10 3. Selon une caractéristique particulière, un rapport R1/R2 du rayon de ladite partie centrale sur le rayon de ladite partie de transition est compris entre 0,30 et 0,85. Un tel rapport garantit d'obtenir une FMF à couplage de mode faible comme souhaité tout en gardant une DMA aussi faible que possible. Selon une autre caractéristique particulière, la différence d'indice de réfraction An2 est comprise entre -1.10 2 et 1.1.0 3, et plus particulièrement entre -0,5 x 10 3 et 0,5 x 10-3. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, la partie centrale du coeur optique comprend une région d'indice de réfraction diminué, appelée coeur à indice diminué interne, allant du centre du coeur optique à un rayon RO et ayant une différence d'indice de réfraction par rapport à la gaine optique externe An0 tel que An1:>. An0 Vint- 6 - Ajouter une telle portion d'indice de réfraction diminué dans la partie centrale du coeur optique (coeur à indice diminué interne) permet un réajustement de la différence d'indice de réfraction effectif inter-mode Anefj de façon à garantir une séparation adéquate entre des modes spatiaux qui sont guidés dans la FMF, augmentant ainsi la capacité de transmission de signaux optiques à multiplexage spatial, en comparaison aux FMF de l'art antérieur. 7 Selon une autre caractéristique particulière, le coeur à indice diminué interne a une intégrale de surface Ao et en posant une intégrale de surface At comme l'intégrale de surface de profil d'indice de réfraction du coeur sans diminution, lesdites intégrales de surface Ao et Au o étant définies comme suit A0 = n - An(r) d iltrap =-- 2 Anl -f- An(r)cir\ R2 RI 5 avec un rapport AN/Atour, inférieur ou égal à 0,01. Ainsi, avec un tel rapport, le compromis entre DMA et différence d'indice effective inter-mode est encore amélioré. Selon une autre caractéristique particulière, la pente de transition S satisfait l'inégalité suivante : 10 avec 650; -78 et L /1,0 Un tel profil permet d'obtenir une différence d'indice effectif inter-mode améliorée Anert min supérieure ou égale à 0,9 x Selon une autre caractéristique particulière, la pente de transition S satisfait l'inégalité suivante : avec J = 1900, K --, -209 et L = 7,6. Un tel profil permet d'obtenir une différence d'indice effectif inter-mode An, encore améliorée supérieure ou égale à 1,3 x 10'3. Selon une autre caractéristique particulière, la pente de transition S satisfait l'inégalité suivante : ave 5800, K = -580 et in- 17. Un tel profil permet d'obtenir une différence d'indice de réfraction effectif inter-mode Aneffmin encore plus améliorée supérieure ou égale à 1,5 x Selon une autre caractéristique particulière, chaque mode de polarisation linéaire guidé par ladite fibre optique a une aire effective Aeff, telle que Aeff > 80 pm2. Une telle aire effective limite une non-linéarité intra-mode dans la MF. Selon un aspect particulier de l'invention, au moins cinq modes LP sont guidés dans la fibre optique. Selon une autre caractéristique particulière, une atténuation en mode différentiel, DMA, pour tous les modes guidés par ladite fibre optique est telle que : DMA .5;0,050 dB/km 10 et plus particulièrement DMA t5. 0,020 dB/km. Selon une autre caractéristique particulière, la partie de transition u profil d'indice de réfraction du coeur de type trapézoïde comprend au moins un matériau dopant de concentration changeant graduellement en fonction de la distance radiale r allant d'une concentration dans la partie centrale du coeur optique à une concentration dans ladite 15 partie de gaine adjacente au coeur optique. L'application d'une transition douce d'un ou de plusieurs dopants peut ainsi être utilisée dans le coeur de la fibre pour créer la partie de transition du profil d'indice du coeur (allant du rayon R1 au rayon R2). Selon une autre caractéristique particulière, ledit au moins un matériau dopant 20 appartient au groupe comprenant; l'oxyde de germanium, l'oxyde de phosphore, l'oxyde de bore, le fluor, ou un autre matériau dopant qui affecte l'indice de réfraction de la silice. Selon une autre caractéristique particulière, la gaine optique a un indice de réfraction compris entre 1,437 et :L458. Un autre aspect de la divulgation concerne un système optique comprenant au moins une fibre optique telle que décrite ci-dessus dans l'un quelconque de ses modes de réalisation. 4. LISTE DES FIGURES. D'autres caractéristiques et avantages des modes de réalisation de la présente divulgation apparaîtront dans la description suivante, donnée à titre d'exemples indicatifs et non exhaustifs et à partir des dessins annexés, dont : 9 - la figure 1. représente graphiquement le profil d'indice de réfraction d'un exemple de F-MF faiblement couplée selon un premier mode de réalisation de la présente divulgation ; - la figure 2 représente graphiquement le profil d'indice de réfraction d'un exemple 5 de FMF faiblement couplée selon un deuxième mode de réalisation de la présente divulgation ; - la figure 3 illustre un graphique montrant l'impact de la pente de transition du profil d'indice trapézoïdal et du rapport AulAtrap sur la différence d'indice inter-mode An'timi' de la FMF, 0 S. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Le principe général de la présente divulgation repose sur une approche novatrice et inventive de conception de MF avec une transition douce du profil d'indice de réfraction du coeur optique à la gaine, de sorte que les pertes de diffusion de lumière supplémentaires dans la FMF soient significativement réduites tout en maintenant une FMF faiblement 15 couplée. Plus précisément, le but d'une telle conception est d'optimiser le profil d'indice de réfraction du coeur optique, afin que la FMF soit apte à guider une pluralité de modes spatiaux faiblement couplée (typiquement au moins cinq modes LP avec une différence d'indice de réfraction effectif inter-mode Anerf mi' minimale supérieure ou égale à 0,9 x 10 3) tout en ayant moins de DMA par rapport aux FMF de l'art antérieur (typiquement une DMA 20 de moins de 0,05 dB/km), La lumière parcourant une fibre optique forme en réalité des modes de type hybride, qui sont habituellement désignés par des modes LP (polarisation linéaire). Les modes LPop ont deux degrés de liberté en polarisation et sont dégénérés deux fois, les modes LP',, avec m ;Er. 1 sont dégénérés quatre fois. Ces dégénérescences ne sont pas comptées lors de la 25 désignation du nombre de modes LP se propageant dans la fibre. Ainsi, une fibre optique à peu de modes ayant deux modes LP prend en charge la propagation de tous les modes !Pol et 1,911, ou une fibre à peu de modes guidant six modes LP prend en charge la propagation de tous les modes LP01, LP11, LP02, 1P21, L.Pli et LP31. On fait maintenant référence de manière détaillée à des modes de réalisation 30 relatifs à des fibres optiques à peu de modes selon l'invention, dont des exemples sont 10 illustrés dans les dessins annexés. Chaque fois que possible, on utilisera les mêmes références numériques sur la totalité des dessins pour se référer aux parties identiques ou La description propose donc deux exemples de modes de réalisation pour obtenir le compromis souhaité entre Aneffiln' et DMA : une EMF faiblement couplée de profil d'indice trapézoïdal et une FMF faiblement couplée assistée par un coeur à indice diminué interne. Le deuxième mode de réalisation est détaillé plus tard dans la description. Tel qu'utilisé ici, aneumin signifie la valeur minimale de la différence d'indice effective, en valeur absolue, entre deux modes LP ultérieurs guidés dans la fibre optique, et O Aneff est la différence d'indice effectif d'un mode LP donné par rapport à l'indice de réfraction de la gaine. FMF faiblement couplée avec coeur sans indice diminué La figure 1 représente le profil d'indice de réfraction n(r) d'une fibre optique selon un premier mode de réaiisation de la présente invention. Elle décrit la relation entre la différence d'indice de réfraction an en fonction de la distance radiale r, exprimée en micromètres, depuis le centre de la fibre optique. L'axe x représente une position radiale, x 0 représentant le centre du coeur optique, et l'axe y représente l'indice de réfraction, exprimé comme une différence d'indice de réfraction An. Telle qu'utilisée ici, l'expression « différence d'indice de réfraction » n'exclut pas une différence d'indice de réfraction de zéro. La fibre optique a un coeur optique entouré par une gaine optique, et un revêtement entourant la gaine. Le revêtement peut comprendre plusieurs couches ; par exemple, le revêtement peut être un revêtement à double couche. La gaine est formée de deux 25 portions : une portion intermédiaire adjacente au coeur optique et une portion externe (également désignées par gaine intermédiaire et gaine externe respectivement). Dans ce mode de réalisation particulier, le profil d'indice de réfraction a une forme de trapézoïde, et il présente (en partant du centre de la fibre) : - une partie centrale du coeur optique ayant un rayon R1 et une différence d'indice 30 de réfraction Ani sensiblement constante par rapport à la gaine externe ; 11 - une partie annulaire du coeur optique, dans laquelle l'indice de réfraction diminue, de manière sensiblement linéaire, jusqu'à la distance radiale R2 depuis l'indice de la partie centrale du coeur optique jusqu'à l'indice de la gaine intermédiaire ; - une gaine intermédiaire ayant un rayon R3 et une différence d'indice de réfraction An2 sensiblement constante par rapport à la gaine externe ; - une gaine externe allant du rayon R3 à l'extrémité de la partie en verre de la FMF. Tout au long: du présent document, la portion annulaire précitée du coeur optique est également appelée « partie de transition » du profil d'indice de type trapézoïde du coeur. La fibre constitue donc globalement une fibre ayant un profil dit e de type la trapézoïde ». Comme la section transversale de la FMF montrée sur la figure 1 est circulaire-symétrique par rapport au centre du coeur optique, le profil d'indice de réfraction du coeur résultant a une forme de trapézoïde isocèle (le profil d'indice est de forme symétrique par rapport au centre du coeur optique (axe y)). 15 Comme précisé ci-dessus, la partie centrale du profil de coeur a une différence d'indice de réfraction /API sensiblement constante par rapport à la gaine externe (ne), la partie de transition du profil de coeur a une différence d'indice de réfraction qui diminue sensiblement linéairement par rapport à la distance radiale. Cette diminution linéaire est définie comme une pente S, dite « pente de transition », définie par l'équation suivante : n2 - fini - R2 - R1 Ci-après, chaque section ou partie du profil de fibre optique est définie à l'aide d'intégrales de surface. Le terme « surface » ne doit pas être compris géométriquement mais plutôt doit être compris comme l'aire sous la courbe de profil ayant deux dimensions (exprimées ic: en micromètres). Selon l'invention, la partie centrale du coeur optique est définie par une intégrale de - surface Acore, définie par les équations suivantes : 1-22. Lir(r). dr = (Ani ± An2) x (R1 + R2) 12 Les paramètres de la fibre, tels que les rayons R1 et R2, les différence d'indice ice de réfraction Ani et An2, sont choisis pour avoir une intégrale de surface Acore variant dans une plage prédéterminée de valeurs. La Frylf: selon cet exemple de mode de réalisation présente typiquement en outre les propriétés suivantes : - une intégrale de surface A'' du pro i variant entre 180.10 3 et 270.10-3 ; - un rapport R1/R2 du rayon de la partie centrale sur le rayon ce :a partie de transition variant entre 0,30 et 0,85 ; 10 - un rayon R2 de la partie de transition variant entre 6,8 et 11,5 km ; - une différence d'indice de réfraction Ani variant entre 13,10 3 et 18 0 ; - une différence d'indice de réfraction Ék n2 variant entre -1.10 3 et 1.10 3 et plus particulièrement entre -0,5 x 10 3 et 0,5 x 10 3; - une pente de transition S variant entre 1,7.10-3 et 12.10 1m'. 15 Grâce à ces paramètres de profil, des FMF selon l'invention sont aptes à guider ai.. moino cinq odes LP tout en affichant un compromis optimisé entre Lindh-ni, et DMA. Ici, les inventeurs de la présente invention ont découvert que de tels paramètres de profil permettent d'obtenir un faible couplage de mode (c.-à-d, une différence d'indice de réfraction effectif inter-mode minimale Aneffinin accrue) et une faible DMA aussi. 20 Par « faible couplage de mode », on entend la différence d'indice de réfraction effectif inter-mode minimale An'ffn,in zei 0,9 x 10 3 et par « faible DMA », on veut dire l'atténuation en mode différentiel DMA..-54 0,050 clean. Une telle forme de profil trapézoïdale est obtenue par un changement graduel dans la concentration d'un ou de plusieurs matériaux dopants dans la partie de transition du 25 coeur optique de R1 à R2. Le changement graduel dans la concentration en dopant est basé sur la valeur souhaitée de la pente de transition S (définie ci-dessus). De nombreux dopants peuvent être utilisés dans le contexte de la présente invention, tels que, par exemple, le germanium et le phosphore, qui tous deux permettent l'augmentation de l'indice de réfraction, et le bore et le fluor, qui tous deux permettent de diminuer l'indice de réfraction. 33!. La personne qualifiée dans l'art comprendra facilement que ces dopants (à l'exception du 13 fluor) sont présents dans ia matrice de silice sous la forme d'oxydes, D'où, I u ihsation de germanium comme moyen dopant, par exemple, l'utilisation de dioxyde de germanium (Ge02). FMI: faiblement couplée avec C Ce ur à indice diminué interne La figure 2 représente le profil d'indice de réfraction n(r) d'une fibre optique selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 diffère de la figure 1. par la présence d'un coeur à indice diminué interne ingénieusement dimensionné dans le profil d'indice de réfraction de la MF, afin d'assurer une séparation adéquate entre des 10 modes LP guidés dans la fibre. Comme le montre la figure, la partie centrale du profil de coeur comprend une région d'indice de réfraction diminué, appelée coeur à indice diminué interne, allant du centre du coeur optique au rayon RO et ayant une différence d'indice de réfraction An() sensiblement constante par rapport à la gaine externe (na) telle que Ani An0 :?,:(An1- 6.10-3). L'ajout d'un tel coeur à indice diminué interne dans la partie centrale du coeur optique comme le montre la figure 2 permet de réajuster la différence d'indice effective inter-mode And! et d'améliorer la capacité de transmission de signaux optiques à multiplexage spatial, en comparaison aux FtYlF de l'art antérieur. En conséquence, dans cet exemple de mode de réalisation, le profil trapézoïdal du coeur est d'une certaine manière 20 tronqué vers son centre avec une région d'indice de réfraction diminué pour améliorer le couplage de mode de la MF. Une telle tranchée a par exemple un rayon externe RO compris entre 0,8 et R1-0,8 prn. Telle qu'utilisée ici, l'expression « coeur à indice diminué interne » est utilisée pour désigner une portion radiale de la fibre optique ayant un indice de réfraction plus faible que 25 l'indice de réfraction de la partie centrale du cceur optique. Ci-après, chaque section ou partie du profil de fibre optique est à nouveau définie à l'aide d'intégrales de surface. Le terme « surface » ne doit pas être compris géométriquement mais plutôt doit être compris comme l'aire sous la courbe de profil ayant deux dimensions (exprimées ici en micromètres). 14 Selon l'invention e coeur à indice diminué interne est défini par une intégrale de surface A0 comme suit : - An(r) Considérons à présent l'intégrale de surface Atrap comme Vintégrale de surface du profil d'indice de réfraction du coeur sans tranchée, définie par l'équation suivante : R-2 Ai, Ani - R1+ An(r R1 Les intégrales de surface A0 et Atrop sont choisies pour avoir un rapport r1/20/Af'r, inférieur ou égal à 0,01. Avec un tel rapport, le compromis entre DMA et An,ffmin est encore plus amélioré, il convient de noter qu'un rapport choisi avec Ao égal à zéro revient à afficher le profil d'indice du premier mode de réalisation. Il convient égaiement de noter que les 1 0 propriétés évoquées ci-dessus en relation avec la figure 1 (R1/132, R2, Mil, An2, S) s'appliquent à nouveau ici pour ce second exemple de mode de réalisation. Les inventeurs de la présente invention ont en outre découvert que la pente et le rapport Ao/Afrop ont un effet sur la différence d'indice de réfraction effectif inter--mode Aneff, et ils ont développé l'inégalité suivante pour assurer un guidage d'au moins 15 cinq modes LP avec un faible couplage de mode, tout en gardant une DMA faible (c.-à-d.. DMA C 0,050 dBlicrn) S ( 3 \2 1( A Atrap / Atrap avec J = 650, K = -78 et L = 4,0 pour obtenir Aneffoil J-1-:j 0,9 x 10 3(désigné par « critère 1 ») ;ou avec J = 1 900, K = -209 et L = '1,6 pour obte Aneff 'of, J"i1j- 1,3 x 10 (désigné par 20 « critère 2 n); ou avec f = 5300, K -= -580 et L = 17 pour obtenir Alleff mi,;1?--- 1.5 x io'3 (désigné par « critère 3 »). Des dopants peuvent être utilisés dans la matrice de silice, tels que, par exemple, le dioxyde de bore et/ou le fluor, pour diminuer l'indice de réfraction par rapport à l'indice de 15 réfraction (nce,) de la partie centrale du coeur de façon à obtenir ie coeur à indice diminué interne avec la différence d'indice An0 souhaitée, Cette portion de coeur est dite 0 représentant le second exemple de mode de réalisation). Les courbes 10, 20 et 30 représentent les courbes obtenues par simulation numérique avec des paramètres de fibre qui donnent, respectivement, les différences d'indice effectif inter-mode minimales suivantes : aneff.mh., >_ 0,9 x 10-3 (ligne continue), delneff,'i' 1,3 x 10-3 (ligne discontinue) et Arkftimfr, 1,5 x 10 3 (ligne pointillée). Les lignes noires, les cercles noirs et les étoiles noires sur le graphique sont des exemples issus du tableau 1 évoqué ci-dessous satisfaisant respectivement les conditions suivantes : anorrm,' 0,9 x 10 3, Aflcrrini' t3 x 10 3 et Aneff min Le tableau 1 donne les paramètres de profils d'indice de douze exemples de PME selon les exemples de modes de réalisation des figures 1 (Ex. 1) et 2 (Ex. 2 à Ex. 12) selon l'invention. Les paramètres de profil ont été établis à une longueur d'onde de 633 mn. 16 Tableau 1 H convient de noter que seul le le-r" exemple (Ex. 1) illustre l'exemple de la figure 1 (c.- a-d. la FMF faiblement couplée sans diminution), tandis que les onze autres exemples (Ex. 2 à Ex. 12) illustrent l'exemple de la figure 2 (c.-à-d. la FMF faiblement couplée de coeur à indice diminué interne). Le 12 e exemple (Ex. 12) illustre un profil trapézoïdal identique à celui du 7e exemple (Ex. 7) mais avec un indice de réfraction nd de 1,4411 et une différence d'indice de réfraction A n1 proche de celui de la silice. Les résultats obtenus avec ces paramètres de profil sont établis plus tard dans le tableau 2. 10 Comme évoqué ci-dessus en relation avec le contexte de l'invention, la DMA impacte les pertes à dépendance de mode avec des pertes optiques les plus élevées pour les modes d'ordre supérieur. Ume origine de la DMA élevée peut être due au couplage des modes d'ordre le plus supérieur avec la gaine ou des modes à fuite lorsque les indices effectifs des modes d'ordre supérieur sont trop proches de l'indice de réfraction de la gaine. Or, lorsqu'une différence d'indice effectif entre le mode d'ordre supérieur et les modes de gaine est suffisamment élevée (de préférence plus grande que 0,8 x 10-3), les inventeurs attribuent l'origine des pertes supplémentaires inattendues apparaissant pour les modes d'ordre supérieur à des contributions de diffusion de lumière aux petits angles (SALS). Pour chaque mode LP guidé dans la PME à une longueur d'onde de 1 550 nm, plus de 70% des 20 pertes sont dues à la diffusion de Rayleigh. Les pertes restantes couvrent, d'une part, les pertes induites par des mécanismes d'absorption (pertes conjointes par pertes de pic OH, infrarouge et ultraviolette) et' d'autre part, des pertes induites par SALS. La DMA est considérée comme étant la différence en termes de pertes (comprenant les pertes de ek.a t.24, kft *etee tie4.g;.1e1 "1:33 cafre:» feu ee23 41»le1 13/11 32344S sà015 ef,u 4>b, I. 14 ! 331 0.4>b I 144.e3 an nea I 1,4474' Lee3 1 isAwac. P4? 1,4933 /OÙ U411 3,14 .2,442. 3,14 1,3414 194 IA333 3 /3 4411 kt 1 I ILS 2.2'42 4,13 '12.6 /94 17 Rayleigh, les pertes par absorption et les pertes de SALS) entre le mode LP ayant les pertes les plus élevées et le mode LP ayant les pertes les plus faibles. L'un des buts de l'invention est de réduire autant que possible la composante SALS de la DRAA afin de renforcer la capacité de transmission de signaux optiques à multiplexage spatial sur des FR/IF. Lin paramètre pour évaluer la composante SALS de la perte de chaque mode guidé dans la FM F a été établi comme suit (exprimé en dB/km) : C.& (mode 0 ee- 8 n 103 ° C' (mode 0 avec C0(mode --, f 01(02--n(r-Fdr)2)2 x E,( r,(1-1-dr)4 (7, rd fi nt la distance radiale au centre de l'optique et 0 la composante azimutale en coordonnées polaires et E,(r, e ) la distribution d'amplitude de champ modal au rayon r et à l'angle 0 du mode i. Concevoir un tel profil d'indice de réfraction trapezoïdal avec des pertes supplémentaires inattendues tel que Cel(mode 0,05 dB/km voire tel que C',(mode 2(.: 0,015 dB/km permet de satisfaire les besoins spécifiques en ternies à la fois 15 de perte réduite et de FMF faiblement couplée (comme le montre le tableau 2 ci-dessous), De plus, afin de limiter la non-linéarité intra-mode (et ainsi de garder de bonnes propriétés de guidage optique au sein de la FR/1F), un profil d'indice de réfraction de la FRIF est conçu pour qu'une aire effective A'ft de chaque mode guidé soit plus grande que 80 1m2. Le tableau 2 donne les caractéristiques Aue:fi:mis, DMA et, pour chaque mode LP 20 guidé par la fibre, le coefficient de perte supplémentaire inattendue Cri, la perte totale TL résultant de mécanismes de perte d'absorption et de diffusion, les pertes dues à la courbure BL maximales (pour un rayon de 10 mm) et l'aire effective Aes, avec les profils d'indice de douze exemples des Ftv1F du tableau 1. Telle qu'utilisée ici, l'aire effective d'une fibre optique est l'aire de la fibre optique Le) dans laquelle la lumière se propage et est déterminée au mode spécifié, à une longueur d'onde de 1 550 nm, sauf spécification contraire. L'aire effective Aer - du mode L'r), est définie comme suit : - si p # 0: 18 où est la distribution d'amplitude de champ modal du mode ',Fu, au rayon r, c.- à-d. à la distance polaire r dans les coordonnées polaires d'un point dans un système d'axes transversaux à la fibre et centrés par rapport à la fibre ; et - si p.= O: Le tableau 2 fournit également une estimation des pertes dues à la courbure par tour de rayon de courbure de 10 mm pour chaque mode LP. Les données de perte due à la courbure illustrées dans le tableau 2 sont collectées selon des mesures se conformant aux exigences de la norme IEC 60793-1-47 (ed.2.0), qui est incorporée ici en référence. Pour caractériser correctement les pertes de micro-courbure du mode LPoli une portion de SMF de deux mètres peut être tranchée du côté injection de la FMF en cours d'essai pour éliminer par filtration les modes d'ordre supérieur. Pour les modes d'ordre supérieur, il est nécessaire d'utiliser des convertisseurs de mode à l'entrée et à la sortie de la FMF pour 15 évaluer correctement la puissance dans les modes souhaités. Alors que la caractérisation des FMF n'est pas encore standardisée, la perte du mode LPoi peut être mesurée selon la norme IEC 60793-1-40 (ed1.0) (méthode A), qui est incorporée ici en référence. Néanmoins, gin de caractériser correctement les pertes du mode fondamental, une portion de SMF de deux mètres peut être tranchée du côté injection de la FMF en cours d'essai pour éliminer 20 par filtration les modes d'ordre élevé. Pour les modes d'ordre élevé, il est nécessaire d'utiliser des convertisseurs de mode à rentrée et à la sortie de la FMF pour évaluer correctement la puissance dans les modes souhaités. Tableau 2 1 Exempes Modes I A11,ff min DMA LE tflem,1 Aleff Cep 11 BL (10-3) (dB/km) (10e) (grn) ;km) (dB/km) (dB/tour) 19 Ex. 1 1,0 0,015 LP01 . 11,2 101 0,000 0,001 0,001 0,001 0,002 0,229 0,228 0,226 0,226 0,214 0,015 dB/km). Comp.Ex.3 est un exemple de fibre optique ayant un profil à saut d'indice Le coefficient de perte supplémentaire inattendue Cel pour les modes LP21, LP02, LP31, LP12 et LP41 n'est pas souhaitable car supérieur à 0,02 dB/km. En conséquence, la DMA est trop 25 élevée (DMA >0,05 dB/km) pour satisfaire les demandes de capacité de communication par fibre. Comp.Ex.4 est un exemple de fibre optique ayant un profil à saut d'indice avec une partie de centre à indice diminué permettant d'obtenir une différence d'indice effectif inter-mode minimale améliorée et suffisamment élevée en comparaison à Comp,Ex.3 aneft min x mais des pertes supplémentaires inattendues trop élevées (Cet > 0,02 dBill 0,05 dB/1 REVENDICATIONS1. Fibre optique comprenant un coeur optique entourée par une gaine optique, dans laquelle le coeur optique a un profil d'indice de réfraction An(r) de forme de type trapézoïde, en fonction d'une distance radiale r au centre du coeur optique, le coeur optique ayant une partie centrale de rayon R1 et une partie de transition allant du rayon R1 à un rayon R2, tel que R2 > R1, ledit profil d'indice de réfraction étant défini par : -- une intégrale de surface Acore définie comme suit : R2 Ato Ariffl. dr = (Ani An2)X(R1 E R.2) - une pente de transition S définie comme suit : - 3n1 1 avec : Ani, la différence d'indice de réfraction de la partie centrale du coeur optique par 10 rapport à la gaine optique externe ; An2, la différence d'indice de réfraction d'une partie de gaine, adjacente à le coeur optique, par rapport à la gaine optique externe ; et dans laquelle : - l'intégrale de surface A','.,' est comprise entre 180,10 - et 270i0 m; - le rayon R2 est compris entre 6,8 et us u.rn ; - la pente de transition S est comprise entre 1,7iO3 et 12.10 3 gin - . 2. Fibre optique selon la revendication 1, dans laquelle la différenced'indice de réfraction Ani est comprise entre 13J03 et 18.10 - 3. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle un 20 rapport Ri/R2 du rayon R1 de ladite partie centrale sur le rayon R2 de ladite partie de transition est compris entre 0,30 et 0,85. 4. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la différence d'indice de réfraction An2 est comprise entre -1.10 3 et 1.10 3, et plus particulièrement entre -0,5 x 10-3 et 0,5 x 10-3. 27 S. Fibre optique selon rune quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la partie centrale du coeur optique comprend une région d'indice de réfraction diminué, appelée coeur à indice diminué interne, allant du centre du cceur optique à un rayon RO et ayant une différence d'indice de réfraction par rapport à la gaine optique externe An() tel que Ani An0 (An 1- 6.10) 6. Fibre optique scion la revendication 5, dans laquelle le coeur a indice diminué interne a une intégrale de surface Ao et en posant une intégrale de surface At'p comme l'intégrale de surface de profil d'indice de réfraction du coeur sans diminution, lesdites intégrales de surface Ao et At' -p, étant définies comme suit : A, = 2 1 (fflcir Afrap = 2 (An1 R1 + J An(r)d k tu 1 0 avec un rapport ALIA,a0 inférieur ou égal à 0,01. 7. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, dans laquelle la pente de transition S satisfait l'inégalité suivante : Ao \.-Atiap Ao 14 L Atrap avec j = 650, K = -78 et L = 8. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, dans laquelle la pente de transition S satisfait l'inégalité suivante : (A Ati.ar, avec J = 1900, K =-209 et L = 7,6. 9. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, dans laquelle la pente de transition S satisfait l'inégalité suivante : Ao Ao lAtrap trap avec j = 5800, K 80 et L = 17. S J 28 10. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle chaque mode de polarisation linéaire guidé par ladite fibre optique a une aire effective A'ff, telle que A'if > 80 jtm2. 11. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle au moins cinq modes L.P sont guidés. 12. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle une atténuation en mode différentiel, DMA, pour tous les modes guidés par ladite fibre optique est telle que : DMA 0,050 dB/km et plus particulièrement DMA 0,020 dB/km, 13. Fibre optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle la 1 0 partie de transition du profil d'indice de réfraction du coeur de type trapézoïde comprend au moins un matériau dopant de concentration changeant graduellement en fonction de la distance radiale r allant d'une concentration dans la partie centrale du coeur optique à une concentration dans ladite partie de gaine adjacente au coeur optique. 14. Fibre optique selon la revendication 13, dans laquelle ledit au moins un matériau 1.5 dopant appartient au groupe comprenant : l'oxyde de germanium, l'oxyde de phosphore, l'oxyde de bore, le fluor. 15. Fibre optique selon quelconque des revendications 1 à 14, dans laquelle la gaine optique a un indice de réfraction compris entre 1,437 et 1,458. 16. Système de transmission optique comprenant au moins une fibre optique selon 20 l'une quelconque des revendications là 15.