. "Text" . "R\u00E9seaux de Bragg" . "D\u00E9veloppement de composants transducteurs et de dispositifs aux fonctionnalit\u00E9s innovantes fond\u00E9s sur la technologie des fibres microstructur\u00E9es et des r\u00E9seaux de Bragg" . . "D\u00E9veloppement de composants transducteurs et de dispositifs aux fonctionnalit\u00E9s innovantes fond\u00E9s sur la technologie des fibres microstructur\u00E9es et des r\u00E9seaux de Bragg" . . . . . "Ce travail s\u2019inscrit dans le cadre du d\u00E9veloppement des Capteurs \u00E0 Fibres Optiques fond\u00E9s sur les fibres dites microstructur\u00E9es. Les nombreux avantages inh\u00E9rents \u00E0 ces fibres sp\u00E9ciales issues de cette technologie innovante sont li\u00E9s \u00E0 la pr\u00E9sence dans la gaine optique de canaux d\u2019air parall\u00E8les \u00E0 l\u2019axe du guide. Tant les t\u00E9l\u00E9communications que l\u2019instrumentation peuvent tirer profit des nombreuses possibilit\u00E9s offertes par la conception \u2018\u00E0 la demande\u2019 de ce type de guide, rendue possible par l\u2019assemblage parall\u00E8le de tiges et de tubes de silice qui constituent autant de zones de la pr\u00E9forme \u00E0 partir de laquelle sera r\u00E9alis\u00E9e la fibre microstructur\u00E9e. Ainsi, il est envisageable d\u2019utiliser l\u2019interaction entre le champ \u00E9lectromagn\u00E9tique de l\u2019onde optique et les milieux liquides, voire solidifi\u00E9s, pr\u00E9sents dans lesdits canaux pour r\u00E9aliser des transducteurs ou bien des modulateurs actifs de lumi\u00E8re par exemple. Au-del\u00E0, la conception de la fibre permet d\u2019optimiser la sensibilit\u00E9 de mesure aux param\u00E8tres recherch\u00E9s. Enfin, le recours \u00E0 des r\u00E9seaux de Bragg photo-inscrits dans le c\u0153ur de la fibre compl\u00E8te avantageusement la fonction transductrice des capteurs en rendant possible les mesures d\u00E9port\u00E9es et spectralement multiplex\u00E9es. Ce manuscrit d\u00E9crit la photo-inscription d\u2019un r\u00E9seau de Bragg \u00E0 pas court et \u00E0 traits droits, ou \u00E0 traits inclin\u00E9s, dans une fibre microstructur\u00E9e et l\u2019\u00E9tude de la sensibilit\u00E9 de sa r\u00E9sonance spectrale en fonction de l\u2019indice de r\u00E9fraction d\u2019un milieu ins\u00E9r\u00E9 dans les canaux de la fibre, et ce pour plusieurs conceptions de fibres. Le principe de la mesure est de suivre le d\u00E9calage spectral de la raie de Bragg en fonction de l\u2019indice de r\u00E9fraction du milieu pr\u00E9sent dans les canaux. Dans un premier temps, une caract\u00E9risation des fibres microstructur\u00E9es fabriqu\u00E9es par le consortium du projet MONTE CRISTO auquel cette recherche \u00E9tait adoss\u00E9e (fibre \u00E0 6 trous, puis \u00E0 18 trous), a \u00E9t\u00E9 r\u00E9alis\u00E9e via l\u2019inscription de r\u00E9seaux de Bragg \u00E0 traits droits et la comparaison entre les r\u00E9sultats exp\u00E9rimentaux d\u2019une imagerie modale en bout de fibre avec ceux issus des mod\u00E8les. Pour ce faire, en plus de l\u2019utilisation du logiciel commercial FEMLab (de type \u00E9l\u00E9ments finis) un outil de simulation, fond\u00E9 sur la m\u00E9thode des fonctions localis\u00E9es, a \u00E9t\u00E9 mis en \u0153uvre au sein du laboratoire. Celui-ci permet, en outre, de d\u00E9terminer la sensibilit\u00E9 d\u2019un profil de fibre donn\u00E9 \u00E0 l\u2019indice de r\u00E9fraction du milieu dans les canaux (les sensibilit\u00E9s obtenues respectivement avec les fibres \u00E0 6 et 18 trous pour un produit pr\u00E9sent dans les canaux d\u2019indice de r\u00E9fraction proche de 1,33 sont de 4\u00D710-3 u.i.r/ pm et 7\u00D710-4 u.i.r/ pm). Cet outil nous a ensuite permis de mod\u00E9liser la conception d\u2019un profil de fibre microstructur\u00E9e sp\u00E9cifique constitu\u00E9 de trois gros canaux proches du c\u0153ur. Cette constitution am\u00E9liore grandement l\u2019interaction entre le champ \u00E9lectromagn\u00E9tique et le milieu ins\u00E9r\u00E9 et in fine accro\u00EEt la sensibilit\u00E9 de la r\u00E9sonance de Bragg \u00E0 l\u2019indice de r\u00E9fraction (sensibilit\u00E9 de 3\u00D710-5 u.i.r/ pm pour un indice de r\u00E9fraction de l\u2019ordre de 1,33). Dans un second temps, diff\u00E9rents fluides d\u2019indices de r\u00E9fraction connus ont \u00E9t\u00E9 introduits par capillarit\u00E9 dans les canaux de la fibre. L\u2019\u00E9volution spectrale du r\u00E9seau de Bragg photo-inscrit dans le c\u0153ur (dop\u00E9e Ge) de la fibre microstructur\u00E9e avec l\u2019indice de r\u00E9fraction a ainsi permis de d\u00E9terminer finement la sensibilit\u00E9 de mesure. Une autre approche, fond\u00E9e sur l\u2019emploi d\u2019un r\u00E9seau de Bragg \u00E0 traits inclin\u00E9s a \u00E9galement \u00E9t\u00E9 investigu\u00E9e. Celle-ci, compl\u00E9mentaire de la premi\u00E8re (consistant \u00E0 modifier le profil de la fibre et donc ses caract\u00E9ristiques optog\u00E9om\u00E9triques), a permis, \u00E0 nouveau, d\u2019augmenter significativement la sensibilit\u00E9 de mesure en consid\u00E9rant l\u2019\u00E9volution spectrale avec l\u2019indice de r\u00E9fraction d\u2019un des modes d\u2019ordre sup\u00E9rieur du r\u00E9seau. Au del\u00E0, un dispositif r\u00E9fractom\u00E9trique \u2018r\u00E9versible\u2019 sur plusieurs cycles permettant l\u2019insertion puis l\u2019extraction de liquides \u00E0 analyser dans les canaux de la fibre, a \u00E9t\u00E9 d\u00E9velopp\u00E9 et caract\u00E9ris\u00E9, d\u00E9montrant ainsi la faisabilit\u00E9 de l\u2019approche globale de mesure d\u2019indices au sein des fibres microstructur\u00E9es. En compl\u00E9ment des mesures d\u2019indice, une \u00E9tude pr\u00E9liminaire a \u00E9t\u00E9 r\u00E9alis\u00E9e afin de mettre en \u00E9vidence la possibilit\u00E9 d\u2019accro\u00EEtre la sensibilit\u00E9 thermique d\u2019un r\u00E9seau de Bragg \u00E0 pas droits inscrit dans une fibre microstructur\u00E9e, en ins\u00E9rant dans ses canaux un fluide dont l\u2019indice est sup\u00E9rieur \u00E0 une valeur \u2018seuil\u2019 fonction de la g\u00E9om\u00E9trie du guide. Ainsi il est possible de doubler la sensibilit\u00E9 thermique du r\u00E9seau de Bragg, pour un profil de fibre et un indice de r\u00E9fraction donn\u00E9. Ainsi, la voie est d\u00E9sormais ouverte \u00E0 toute une ing\u00E9nierie de capteurs mettant en \u0153uvre : r\u00E9seaux de Bragg (droits ou en angle), fibres microstructur\u00E9es optimis\u00E9es et dispositifs fluidiques d\u2019insertion ou d\u2019extraction des liquides transducteurs ou \u00E0 analyser. Les domaines d\u2019emploi potentiel recouvrent de nombreux secteurs comme la biologie, la chimie ou l\u2019environnement." . "Fibres optiques microstructur\u00E9es" . . "This work lies within the scope of optical fibers sensors development based on microstructured fibres. The inherent advantages of these special fibres, resulting from the innovative technology, are due to related to the presence of air channels within the cladding. Telecommunication industry as well as instrumentation can draw profit from possibilities offered by \u201Ccustom\u201D design of this type of guide, achieved through the stack of rods and silica capillaries, each of them constituting many zones of the preform from which would be manufactured microstructured fibers. Thus, it is possible to use the interaction between the electromagnetic field of the optical wave and the liquid medium, even solidified, present in the aforementioned channels to produce transducers or active light modulators for example. Beyond, fibre design makes it possible to optimize the measurement sensitivity to the required parameters. Finally, taking advantage of Bragg grating photowritten in the fibre core adds transducing functionality through spectrally multiplexed remote measurements. This manuscript describes short-period Fiber Bragg Grating and Tilted Fiber Bragg Grating photowriting in a microstructured fiber and sensitivity study of its spectral resonance shift according to the refractive index of the medium inserted into the fiber holes, and this for several fiber designs. The principle of measurement is to follow the wavelength shift of Bragg resonance according to the refractive index of the medium inserted into the holes. Initially, microstructured fiber characterization, manufactured through the MONTE CRISTO project consortium (6-hole fiber, then 18-hole fiber) was carried out through the Fiber Bragg grating photowriting and the cross comparison between experimental and simulation results of a modal analysis. So, adding to the commercial software FEMLab (finite-elements type) a dedicated simulation tool based on the localized function method has been developed. For a given design of hole geometry, it is possible to find out the sensitivity versus refractive index of the medium inserted in the channels (sensitivities obtained, respectively with 6 and 18-hole fibers, are 4\u00D710-3 r.i.u/ pm and 7\u00D710-4 r.i.u/ pm, with a refractive index close to 1,33). This tool allowed us to model and design a specific microstructured fibre made up of three large channels close to the core. This design of hole geometry largely improved the interaction between the electromagnetic field and the medium inserted and in fine increased the sensitivity of the Bragg grating resonance to the refractive index (sensitivity of 3\u00D710-5 r.i.u/ pm for a refractive index close to 1,33). In a second time, fluids with calibrated refractive index were inserted by capillarity into the fiber channels. The spectral evolution versus index of refraction of the Bragg grating photowritten in the Ge doped core microstructured fiber made it possible to determine precisely the spectral sensitivity to the refractive index. Another approach based on Tilted Fiber Bragg Grating was also investigated. This initiative (consisting in modifying the fibre profile and thus its optogeometric characteristics), as a complement to the first solution, allows to significantly increase the measurement sensitivity by considering the spectral evolution of one of the high order mode with the index of refraction. Beyond, a multi-cycle \u2018reversible\u2019 refractometric device, allowing insertion and extraction of liquids to be analyzed in the fibre channels was developed and characterized, demonstrating the feasibility of the global solution of refractive index measurements with microstructured fibers. In complement to index measurements, a preliminary study was carried out to highlight the possibility to increase the thermal sensitivity of a Fiber Bragg Grating photowritten in a microstructured fibre, while inserting into channels a fluid whose index is higher than a threshold value depending on hole geometry. As a consequence, doubling the thermal sensitivity of the Bragg grating is achievable for a fibre profile and a given refractive index. In the future the way is wide open for a new type of sensors based on Fiber Bragg gratings (or Tilted Fiber Bragg gratings), optimized microstructured fibers and fluid devices to insert or extract liquids used as transducers themselves or to be analyzed. The fields of potential application cover numerous sectors such as biology, chemistry or environment analysis." . . . . . "Fibres optiques -- Mod\u00E8les math\u00E9matiques" . "Capteurs optiques" . "Th\u00E8ses et \u00E9crits acad\u00E9miques" . "2006" . . . "Development of components transducers and devices with innovating functionalities, founded on the technology of microstructured fibres and the Fiber Bragg Gratings" . "R\u00E9fractom\u00E9trie" . .