Brevet FR3088722A1 — publié le 20200522

Description Titre de l'invention : Réfractomètre à fibre optique hybride pour la mesure d'indice de réfraction d'un fluide et capteur correspondant 1. Domaine technique [0001] Le domaine de l'invention est celui de la mesure de caractéristiques physico- chimiques d'un fluide au moyen d'un réfractomètre optique. [0002] Plus précisément, l'invention concerne un réfractomètre à dynamique de mesure étendue conçu pour la mesure d'indice de réfraction d'un fluide, tel que par exemple un gaz évoluant dans un environnement marin. [0003] L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à l'instrumentation marine, par exemple pour la conception de capteurs de gaz sous-marins destinés à être utilisés dans le cadre de campagnes de surveillance ou de prospection océanographique. 2. Etat de la technique [0004] On s'attache plus particulièrement dans la suite de ce document à décrire la pro- blématique existant dans le domaine de la surveillance de facteurs environnementaux, et plus particulièrement de la mesure de concentration de gaz en milieu marin, à laquelle ont été confrontés les inventeurs. L'invention ne se limite bien sûr pas à ce domaine particulier d'application, mais présente un intérêt pour toute technique de réfractométrie destinée à la mesure d'indice de réfraction d'un fluide devant faire face à une problématique proche ou similaire. 100051 Un grand défi sociétal actuel consiste à trouver des solutions pour garantir aux dif- férentes populations de la planète terre un environnement sain et durable, en limitant notamment l'impact des sources de pollution atmosphérique sur ces populations. La majeure partie des efforts de surveillance de l'environnement est concentrée sur la détection de polluants atmosphériques (pouvant être émis par diverses sources d'origine humaine (usines de production d'énergie, moyens de transport, agriculture,) et/ou d'origine naturelle (feux de forêt, éruptions volcaniques, etc.)), pour lesquels il existe déjà des capteurs de mesure adaptés. généralement à base de technologies électrochimiques. 100061 Or, un secteur critique pour lequel les efforts restent à poursuivre est celui de l'environnement marin, en raison notamment de l'absence de capteurs appropriés qui soient suffisamment précis et robustes pour résister aux conditions de fonctionnement océaniques. L'océan représente en effet un immense réservoir d'énergie potentielle, contenant des sources d'émission de gaz (évents hydrothermaux, volcans sous-marins, lignes de faille typiquement) de natures diverses : dioxyde de carbone, monoxyde de 2 carbone, sulfure d'hydrogène et méthane entre autres, dont les concentrations sont difficilement quantifiables. Le méthane, en particulier, est un gaz à effet de serre qui constitue un des facteurs à l'origine du réchauffement climatique, mais qui représente une formidable source d'énergie potentielle si ses origines sous-marines pouvaient être retracées, cartographiées et quantifiées à des fins d'exploitation de sources d'énergie calorifique, mécanique ou encore électrique. [0007] Un nombre croissant d'acteurs des secteurs de la recherche, de l'industrie et de l'énergie est résolument motivé par la volonté de mettre au point des capteurs de type réfractométrique adaptés à l'exploitation des énergies marines. En effet, la réfractométrie optique apparaît comme une technique non-destructive à fort potentiel qui peut être utilisée pour détecter certains gaz d'intérêt en milieu marin et d'en mesurer la concentration grâce à une mesure de l'indice de réfraction de celui-ci. [0008] Compte tenu de l'application visée, le capteur de gaz doit être le plus sensible possible sur une plage de mesure la plus grande possible (aussi couramment appelée dynamique ou étendue de mesure). [0009] Une des solutions connues de l'état de l'art pour mesurer l'indice de réfraction d'un gaz en milieu marin consiste à utiliser une fibre optique multimode dégainée sur une portion de longueur donnée et couplée à une source de lumière d'une part et à un détecteur de lumière d'autre part. Le coeur de la fibre multimode ainsi mis à nu étant plongé dans le gaz à analyser, il est ainsi possible de suivre l'évolution de l'indice de réfraction dudit gaz (en contact avec la partie dénudée) en fonction de l'intensité de lumière transmise dans la fibre multimode. Un tel réfractomètre optique (aussi appelé réfractomètre fibré) est décrit par exemple dans la publication scientifique «A multimode liber refractive index sensor », H. Apriyanto et al. - IEEE Sensors Conf. 2016 - 4 Nov 2016. Le réfractomètre est doté d'un bras de référence en sus du bras de mesure. Le bras de mesure comprend la fibre optique multimode dénudée (la portion de fibre dénudée servant de partie sensible au gaz à analyser) et un bras de référence. Chaque bras du réfractomètre est couplé à un objectif de microscope (c'est-à-dire un système de lentille complexe) agencé pour injecter la lumière dans la fibre multimode du bras concerné, l'objectif de microscope étant mécaniquement relié à une platine de support multi-axe. [0010] Un tel réfractomètre offre une sensibilité relativement élevée à l'indice de réfraction du gaz analysé, mais sur une dynamique de mesure relativement étroite. De plus, l'utilisation d'un système d'injection de lumière composé d'un objectif de microscope et d'une platine mécanique pose des problèmes d'encombrement, mais également de stabilité mécanique, source d'erreurs de mesure. [0011] Pour la mesure de gaz en milieu marin, les concepteurs de capteur optique segmentent la dynamique de mesure (qui constitue le domaine de variation envi- 3 saeeable de l'indice de réfraction à mesurer) en fonction du phénomène de propagation du signal lumineux observé dans le bras de mesure, à savoir, pour une longueur d'onde de mesure de 1550 nm : [0012] - une première zone de mesure, dite Zone 1, pour laquelle la réponse du capteur résulte du phénomène d'absorption d'onde lumineuse évanescente, c'est-à-dire pour laquelle l'indice de réfraction du gaz à mesurer (et plus généralement du milieu à mesurer) est strictement inférieur à 1,4351 ; [0013] - une deuxième zone de mesure, dite Zone 11, pour laquelle la réponse du capteur résulte des phénomènes d'absorption d'onde lumineuse évanescente et de la perte de mode spatial, c'est-à-dire pour laquelle l'indice de réfraction du gaz à mesurer est compris entre 1,4351 et 1,4440; [0014] - une troisième zone de mesure, dite Zone 111, pour laquelle la réponse du capteur résulte du phénomène de réflexion de Fresnel (ou réflexion externe), c'est-à-dire pour laquelle l'indice de réfraction du gaz à mesurer est supérieur à 1,4440. [0015] Ainsi, un tel réfractomètre présente une sensibilité à l'indice de réfraction du gaz re- lativement élevée dans la zone de mesure 11 mais relativement faible dans les zones de mesure 1 et 111, ce qui n'est pas optimal notamment pour les applications de prospection de gaz sous-marins à hautes performances où la sensibilité recherchée doit être maximisée dans chacune des trois zones de mesure précitées. En effet, certains gaz peuvent se présenter sous de très faibles concentrations (pouvant être inférieures à 1 micromole, voire quelques dizaines de nanomoles). De plus, l'utilisation de ce type de réfractomètre se limite à la mesure d'indice de réfraction d'un gaz spécifique. [0016] 11 apparaîtrait donc particulièrement intéressant de pouvoir disposer d'un ré- fractomètre compact, peu coûteux et qui permette d'offrir une sensibilité de mesure augmentée, combinée, en particulier, à une dynamique de mesure également augmentée. 3. Résumé de l'invention [0017] Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un réfractomètre pour la mesure d'indice de réfraction d'un fluide, comprenant un premier bras de mesure comprenant une fibre optique multimode, dite fibre multimode de mesure, dénudée sur une première portion de sa longueur, le premier bras de mesure étant tel qu'il comprend une première fibre optique monomode, dite fibre monomode de mesure, couplée en série à et placée en amont de la première fibre multimode de mesure. [0018] Le principe de l'invention repose sur l'utilisation d'une fibre optique hybride monomode-multimode pour réaliser de la mesure d'indice de réfraction d'un fluide par rétiactométrie. Ainsi, grâce à un tel couplage, le réfractomètre bénéficie d'une plage de mesure élargie, tout en conservant une sensibilité élevée sur la majeure partie de cette plage de mesure. L'utilisation d'une telle fibre hybride permet ainsi de s'affranchir de l'utilisation d'un système à base de lentilles complexes et d'une platine de mesure, cc qui est plus simple, plus stable et robuste et moins couteux à mettre en oeuvre. De plus, il s'avère que l'utilisation d'une telle fibre hybride permet d'accroitre la lumière injectée dans la fibre multimode, rendant le réfractomètre beaucoup plus sensible à l'indice de réfraction du milieu extérieur que les réfractomètres de l'art antérieur (en particulier dans les plages de mesure à indice de réfraction élevé (typiquement dans les zones de mesure II et III)). [0019] Selon un aspect particulier de l'invention, ladite première portion de fibre multimode dénudée a une longueur L et un diamètre D satisfaisant l'inégalité L/D L'/D' > 100. [0032] Ainsi, en ajustant les dimensions de la deuxième portion de fibre de façon à satisfaire cette inégalité, la sensibilité du réfractomètre dans la zone de mesure lest assurée d'être augmentée. [0033] Selon un aspect particulier, la fibre optique à cristaux photoniques présente un coeur entouré par une première région de gaine comprenant un réseau ordonné de trous s'étendant le long de ladite fibre optique à cristaux photoniques, lesdits trous du réseau étant agencés transversalement pour former un motif prédéterminé. [0034] Selon un aspect particulier, chaque trou du réseau présente un indice de réfraction inférieur à l'indice de réfraction du coeur. [0035] Une telle configuration permet de confiner efficacement la lumière dans la fibre à cristaux photoniques. [0036] Selon un aspect particulier, le premier segment de fibre optique multi mode présente un diamètre de coeur qui est strictement supérieur à un diamètre maximal du motif prédéterminé. [0037] Cela permet d'injecter une partie de la lumière transmise dans la deuxième portion de gaine de la fibre à cristaux photoniques. [0038] Selon un aspect particulier, le deuxième segment de fibre optique multimode présente un diamètre de coeur supérieur ou égal au diamètre du coeur de la fibre optique à cristaux photoniques. [0039] Cela permet d'optimiser le couplage entre ces deux éléments de façon à récupérer le maximum de lumière en sortie de la fibre à cristaux photoniques. [0040] Selon un aspect particulier, la deuxième fibre optique monomode et lesdits premier et deuxième segments de fibre optique multhnode ont chacune une ouverture numérique supérieure à l'ouverture numérique de la fibre optique à cristaux photoniques. [0041] Cela permet d'assurer la génération et un guidage maximal des ondes évanescentes dans la fibre à cristaux photoniques et favorise ainsi l'augmentation de sensibilité dans la zone de mesure I du réfractomètre. [0042] Selon un aspect particulier, la première région de gaine comprend une partie solide à base d'un matériau appartenant au groupe comprenant : [0043] - Silice ; [0044] - Silice dopée ; [0045] - fluorozirconate ; [0046] - fluoroaluminate ; 6 100471 - un verre de chalcogénure. [0048] Selon un aspect particulier, chaque trou du réseau comprend un matériau appartenant au groupe comprenant : [0049] - un gaz ; [0050] - un liquide ; [0051] - un solide ; [0052] - un matériau particulairc. [0053] Selon un aspect particulier, le motif prédéterminé appartient au groupe comprenant : [0054] - un motif dc forme hexagonal ; [0055] - un motif dc forme octogone ; [0056] - un motif dc forme décagone ; [0057] - un motif dc forme circulaire. [0058] Dans un autre mode de réalisation particulier de l'invention, il est proposé un capteur de gaz comprenant un réfractomètre selon l'un quelconque de ses différents modes de réalisation. 4. Présentation des figures [0059] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels : [fig. 1] est une représentation schématique d'un réfractomètre pour la mesure de concentration d'un gaz selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention ; [fig. 2a] illustre le principe de couplage et d'injection de lumière d'une fibre optique monomode vers une fibre optique multimodc, mis en oeuvre dans le cadre dc la présente invention ; [fig. 2b1 illustre le principe de couplage et d'injection de lumière d'une fibre optique monomode vers une fibre optique multimode, mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention ; [fig. 31 est une représentation schématique d'un réfractomètre pour la mesure de concentration d'un gaz selon un deuxième mode de réalisation particulier de l'invention ; [fig. 41 présente de façon schématique le principe de fonctionnement d'une fibre optique à cristaux photoniques utilisée dans le mode de réalisation particulier de la figure 3 ; [fig. 51 présente une vue en coupe transversale de la fibre optique à cristaux photoniques des figures 3 et 4. 5. Description détaillée de l'invention 7 [0060] Sur toutes les figures du présent document, les éléments identiques sont désignés par une même référence numérique. [0061] Comme discuté ci-dessus, le principe de l'invention repose sur l'utilisation astucieuse d'une fibre optique hybride monomode-multimode pour réaliser une mesure d'indice de réfraction d'un fluide par réfractométric. [0062] Le réfractomètre décrit ci-dessous dans l'un quelconque de ses modes de réalisation est destiné à la mesure de concentration de gaz évoluant dans un milieu marin, par exemple dans le cadre d'une campagne de prospection océanographique. Bien entendu, il s'agit là d'un exemple d'application purement illustratif, et il peut être aisément adapté à de nombreuses autres applications, sans sortir du cadre de l'invention. De manière générale, l'invention s'applique en effet indépendamment de la nature du fluide à analyser ; il peut très bien s'agir d'un gaz contenu ou non dans un liquide ou encore d'un simple liquide. [0063] Il est propose' deux modes de réalisation particuliers : un premier mode de réa- lisation dans lequel le réfractomètre est doté de deux bras à fibre optique hybride et un deuxième mode de réalisation dans lequel le réfractomètre est doté de trois bras à fibre optique hybride. Le deuxième mode de réalisation est décrit postérieurement. [0064] Réfractomètre optique hybride à deux bras [0065] La figure 1 présente le schéma de principe d'un réfractomètre 100 selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention. Le réfractomètre 100 représenté sur cette figure est un réfractomètre à deux bras hybrides apte à délivrer des informations sur la concentration d'un ou plusieurs gaz G analysé(s) en milieu marin. Il peut être utilisé dans ou en tant que capteur de gaz sous-marin. [0066] Le réfractomètre 100 comprend plus particulièrement : [0067] - un bras de mesure hybride 10 doté : [0068] d'une fibre optique multimode 11 de mesure, de longueur L, dénudée sur une portion P de sa longueur ; [0069] d'une fibre optique monomode 12 de mesure, couplée en série à et placée en amont de la fibre multimode de mesure 11 ; [0070] - un bras de référence hybride 20 doté : [0071] d'une fibre optique multimode 21 de mesure, par exemple de longueur L, qui est, contrairement à la fibre multimode de mesure 11, exempte de portion dénudée ; [0072] d'une fibre optique monomode 22 de mesure, couplée en série à et placée en amont de la fibre multimode de mesure 21 ; [0073] - une source de lumière 40; [0074] - un détecteur de lumière 50; [0075] - une unité de traitement 60. [0076] On entend par « dénudée » ou « dégainée », la portion de fibre optique multhnode de 8 mesure mise à nu (c'est-à-dire que l'âme ou le coeur est sans revêtement de protection extérieure) pour être au contact avec le gaz à analyser. Cette portion de fibre dénudée forme ainsi la partie sensible du réfractomètre à l'indice de réfraction du gaz à analyser. [0077] Par ailleurs, on entend par « hybride », dans le cadre de la présente invention, un bras optiquement fibre du réfractomètre résultant d'un couplage en série de deux fibres optiques de nature différente, par exemple une fibre optique rnonomodc avec une fibre optique multimodc comme illustré sur la figure 2a. [0078] Comme illustré sur la figure 1, le bras de mesure 10 et le bras de référence 20 sont disposés sensiblement parallèles l'un à l'autre. Un coupleur de fibre 70 est agencé en amont des deux bras pour coupler les fibres monomodcs de mesure 12 et de référence 22, et ainsi assurer une liaison optique entre les bras de mesure 10 et de reference 20 jusqu'à la source de lumière 40. Une autre fibre optique monomodc 75 est prévue entre la source de lumière 40 et le coupleur 70 pour assurer la liaison optique entre ces deux éléments. [0079] Quand le réfractomètre 100 est en fonctionnement, la source de lumière 40 émet une lumière monochromatique par exemple de longueur d'onde X = 1550 nm. Le détecteur de lumière 50, par exemple une caméra CCD ou CMOS, ou encore une photodiode ou un spectromètre, sensible au moins au spectre de la lumière monochromatique k = 1550 nm, détecte, en provenance des bras de mesure 10 et de référence 20, l'intensité de la lumière monochromatique qu'il reçoit et la convertit en signal électrique a destination de l'unité de traitement 60. L'unité de traitement 60 est raccordée électriquement au détecteur de lumière 50. [0080] A noter que la source choisie ici est un exemple purement illustratif et le principe de l'invention peut très bien s'appliquer avec une source de lumière de nature différente, telle que par exemple une source de lumière non monochromatique, c'est-à-dire présentant un spectre plus large contenant plusieurs raies d'émission. Dans ce cas, le détecteur de lumière sera choisi pour que sa plage de sensibilité soit compatible avec le spectre de la source de lumière. [0081] Dans cet exemple, le détecteur de lumière 50 comprend des première et deuxième zones de mesure distinctes (zones référencées 50a et 50b sur la figure), configurées pour détecter l'intensité de lumière reçue des bras de mesure 10 et de référence 20 respectivement. A titre d'alternative, on pourrait envisager sans sortir du cadre de l'invention d'utiliser deux détecteurs distincts : un premier détecteur de lumière associé au bras de mesure 10 et un deuxième détecteur de lumière associé au bras de référence 20, chaque détecteur étant apte à détecter l'intensité de la lumière qu'il reçoit du bras avec lequel il est associé. Dans ce cas, c'est l'unité de traitement 60 raccordée à chacun des détecteurs qui réalise le traitement des informations reçues de chacun des 9 deux capteurs. [0082] Lorsque la portion P - dite partie sensible du réfractomètre - se trouve en contact du gaz à analyser, il est alors possible de suivre l'évolution de l'indice de réfraction de ce gaz en fonction de l'intensité de lumière transmise dans le bras de mesure 10 ou du spectre de lumière reçu par le détecteur de lumière. En effet, la propagation de la lumière dans une fibre optique étant traditionnellement liée à la différence d'indice de réfraction à l'interface coeur-gaine, la différence d'indice de réfraction à l'interface coeur-portion P de fibre dénudée, permet alors de renseigner sur la nature et/ou la concentration du gaz analysé. [0083] La présence du bras de référence 20 en sus du bras de mesure 10 est une caracté- ristique technique complémentaire du réfractomètre selon l'invention ; sa présence permet de compenser les erreurs de mesure liées aux perturbations de température et/ ou aux vibrations mécaniques grâce à une mesure comparative entre l'intensité lumineuse traversant le bras de mesure 10 et l'intensité lumineuse traversant le bras de référence 20. [0084] Comme illustré sur la figure 1, la portion P est de longueur L, typiquement comprise entre 20 et 120 mm (par exemple 20, 50, 80 ou 120 mm), et de diamètre D typiquement égale à 50, 62,5, 100 ou 200 um. Afin d'améliorer la sensibilité, notamment dans la zone de mesure III, la portion P est dimensionnée de façon à satisfaire l'inégalité L/D L'/D' > 100, par exemple L' = i2,5 nun et D' = 125 pm. En ajustant de cette manière les dimensions de la portion P', la sensibilité du réfractomètre est augmentée de façon ciblée, et plus précisément dans la zone de mesure I de la dynamique du réfractomètre 200, du fait d'une absorption plus importante des ondes évanescentes au sein de la fibre à cristaux photoniques 31. 13 [0126] Comme illustré sur la vue en coupe transversale de la figure 5, la fibre optique à cristaux photoniques (par exemple connue sous le nom commercial 'ESM-12' ou `LMA-20' ou 'LMA-35') 31 comprend un coeur solide 310 à base de Silice (ne) entouré par une première région de gaine 320 (nism) (montrée en pointillés sur la figure), elle-même entourée par une deuxième région de gaine 330 (ng). La première région de gaine 320 comprend un réseau ordonné de trous 321 (représentés par les régions noires) et une partie solide 322 à base de silice (représentée par la région blanche restante) s'étendant tout le long de la fibre 31. La deuxième région de gaine 330 est de même nature que la partie solide 322 (c'est-à-dire à base de silice), mais cette région de gaine est exempte de trous. Les trous 321 sont ici agencés dans la section transversale de la fibre pour former un motif de forme hexagonale. [0127] La première région de gaine 320 (incluant le réseau de trous d'air 321 et la partie solide 322) présente un indice de réfraction équivalent n,sm inférieur à l'indice de réfraction ne du coeur 310 et de la deuxième région de gaine 330 (n.g). Dans cet exemple, la partie solide 322 est à base de silice pure et les trous 321 sont à base d'air ou de silice dopé, et la deuxième région de gaine 330 est à base de silice pure. Les trous 321 sont espacés les uns des autres d'un pas A compris entre 7 et 25 jtm, par exemple 7,5jun, et le diamètre d est choisi typiquement entre Set 10jtm. [0128] Bien entendu, il s'agit là d'un exemple particulier de réalisation, d'autres motifs (par exemple octogonal, décagonal ou circulaire) peuvent être envisagés sans sortir du cadre de l'invention. Également, d'autres matériaux pour le réseau de trous 321, d'une part, et pour la partie solide 322, d'autre part, répondant au principe ci-dessus peuvent être envisagés sans sortir du cadre de l'invention. Les trous 321 du réseau peuvent comprendre plus généralement un matériau tel qu'un gaz, un liquide, un solide, un matériau particulaire ou une combinaison d'au moins deux de ces éléments. Le coeur 310, la partie solide et la deuxième région de gaine quant à elles peuvent comprendre plus généralement un matériau solide de type silice, silice dopée, fluorozirconate, fluoroalurninate et un verre de chalcogénure par exemple. [0129] Le nombre, la dimension des trous, ainsi que l'espacement périodique et la dis- tribution de ces derniers (autrement dit la forme du motif), peuvent être adaptés au cas par cas, en fonction notamment des propriétés de guidage souhaite', du ou des gaz visés. Il convient également de prendre en compte l'indice de réfraction des trous (notamment par rapport à l'indice de réfraction choisi du coeur et de la partie solide de la première région de gaine), la proportion de surface occupée par les trous par rapport à la surface de la première région de gaine ainsi que la longueur d'onde de la lumière émise par la source 40. [0130] L'ajout d'un tel bras de mesure 30 a pour effet d'augmenter la sensibilité du ré- fractomètre dans la zone I de sa dynamique de mesure. En effet, l'utilisation d'une 14 fibre à cristaux photoniques entre deux fibres multimodcs a pour effet de favoriser les modes de propagation évanescents à l'interface gaine-gaz. Ainsi l'usage actuel de la fibre à cristaux photoniques (par exemple pour les applications en télécommunication par fibre optique) est ici détourné pour ajuster les propriétés de guidage des ondes évanescentes de manière à augmenter la sensibilité de façon ciblée dans la zone de mesure I. Cette mise en oeuvre est d'autant plus surprenante que le principe ici repose sur la création volontaire de pertes optiques en favorisant la propagation de la lumière à l'interface gaine-gaz (favorisant ainsi la propagation des modes dits « outer-cladding » ), pour élargir le spectre de mesure du réfractomètre. [0131] Selon un autre aspect de l'invention, la fibre monomode 34 et lesdits premier 32 et deuxième 33 segments de fibre multimode ont chacune une ouverture numérique supérieure à l'ouverture numérique de la fibre à cristaux photoniques 31. Typiquement, l'ouverture numérique 0.1V. de la fibre monomodc 34 est de 0,15 (0,10 au minimum), l'ouverture numérique 0.1V. des segments de fibre multimode 32 et 33 est de 0,22 et 0,50 respectivement, alors que l'ouverture numérique 0.N. de la fibre à cristaux photoniques 31 est de 0,05 (plus généralement compris entre 0,05 et 0,12). Ceci a pour effet de permettre un guidage optimisé des ondes évanescentes dans la fibre à cristaux photoniques 31 et ainsi favoriser une meilleure sensibilité et un élargissement de la dynamique de mesure du réfractomètre. [0132] Par ailleurs, afin d'optimiser le couplage entre les différents éléments composant le bras de mesure 30, les dimensions du motif hexagonal formé par les trous 321 ainsi que celles du coeur 310 sont définies selon le principe suivant : le premier segment de fibre multimode 32 a un diamètre de coeur D XIMF I qui est strictement supérieur au grand diamètre du motif hexagonal Dcp_ExT, soit D MME I > DCP_EXT (ceci a pour effet de s'assurer qu'une partie de la lumière soit transmise dans la deuxième portion de gaine de la fibre à cristaux photoniques (favorisant la création de la propagation d'ondes évanescentes vers la périphérie de la fibre à cristaux photoniques dénudée)); le deuxième segment de fibre multimode 33 a un diamètre de coeur DM XIF2 qui est supérieur ou égal au diamètre D' de la fibre à cristaux photoniques 31, soit D MR4E2 D' (ceci a pour effet de récupérer le maximum de lumière en sortie de fibre à cristaux photoniques). [0133] On entend par 'grand diamètre' du motif hexagonal, le diamètre d'un cercle qui lui est circonscrit, par opposition au petit diamètre du motif hexagonal qui lui est le diamètre du cercle qui lui est inscrit. Le grand diamètre correspond au diamètre maximal du motif hexagonal formé par les trous du réseau. [0134] A titre d'exemple purement illustratif, les segments de fibre multimode 32 et 33 ont une longueur de 150 mm (et plus généralement une longueur comprise entre 100 - 200 mm), et la fibre à cristaux photoniques 31 a une longueur 80 mm (et plus généralement comprise entre 20-200 mm). [0135] A la différence du premier mode de réalisation décrit ci-dessus en relation avec la figure 1, le coupleur de fibre 70 est agencé en amont des trois bras pour coupler les fibres monomodcs de mesure 12 et 34 et la fibre de référence 22, et est configure pour réaliser une liaison optique entre les bras de mesure 10 et 30 et le bras de référence 20 jusqu'à la source de lumière 40. Également le détecteur de lumière 50 est ici configure pour détecter en provenance des bras de mesure 10 et 30 et le bras de reference 20, l'intensité de la lumière qu'il reçoit de ceux-ci et la convertit en signal électrique a' destination de l'unité de traitement 60. Dans l'exemple présenté ici, le détecteur de lumière 50 comprend des première, deuxième et troisième zones de mesure distinctes (zones référencées 50a, 50b et 50c sur la figure), configurées pour détecter l'intensité de lumière reçue des bras de mesure 10 et 30, et le bras de référence 20 respectivement. A titre d'alternative, on pourrait envisager, sans sortir du cadre de l'invention, d'utiliser trois détecteurs distincts chacun associé à un bras hybride du réfractomètre. 16 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6]