TPE: 1/ LA FIBRE OPTIQUE
I) Historique de la fibre optique
La première démonstration de la réflexion totale de la lumière (tous les rayons lumineux constituant la lumière sont réfléchis) a eu lieu en 1840 par les deux physiciens Jean Daniel Colladon à Genève et Jacques Babinet à Paris. L’expérience a été reproduite par l’Irlandais John Tyndall en 1854 devant la Royal Society de Londres « Société royale de Londres pour l'amélioration du savoir naturel ».A l’époque, les scientifiques pensaient que la lumière se dirigeait uniquement en ligne droite, l’idée de la faire se courber paraissait donc révolutionnaire. Pour cela ils firent une expérience consistant à remplir une cuve d’eau et faire un trou dans celle-ci afin de la vider de faire un jet d’eau pour guider la lumière dans celui-ci comme dans un « tube » .En mettant ensuite un rayon lumineux derrière la cuve ils ont observé que la lumière suivait bien la trajectoire du jet d’eau ce qui démontrait que la lumière pouvait être dérivée de sa trajectoire initiale en ligne « droite ». Voir expérience 2 dans l'onglet EXPERIENCE.
Par cette démonstration le principe à la base même de la fibre optique fut inventé. En 1880 Alexander Graham Bell déjà connu pour l'invention du téléphone inventa le photophone c'est-à-dire un moyen de communication utilisant la lumière. Le principe était simple, un micro phone dans lequel on parlait amplifiait les sons faisant ainsi vibrer un miroir qui réfléchissait la lumière du soleil quelques mètres plus loin (environ 200 mètres au maximum) un autre miroir captait cette lumière pour activer un cristal de sélénium (oligoélément (nutriments éléments minéraux nécessaires à la vie d'un organisme) sensible à la lumière en fonction de sa durée d'ensoleillement) qui reproduisait le son voulu. Les inconvénients de cette invention sont la météo, si celle-ci est mauvaise, les informations passent très peu et sont donc modifiées et sa portée est relativement courte (200 m).
La possibilité de transmettre la lumière dans une fibre de verre fut exploitée à la moitié du 20ème siècle. En effet, en 1927 Baird et Hansell ingénieurs écossais, tentèrent de mettre au point une télévision en fibres de verre mais jamais cette invention ne fut utilisée. La première application de la fibre fut inventée dans les années 50 par Basil Hirschowitz avec une invention appelée fibroscope qui permet grâce à la fibre de verre de pouvoir obtenir une image de l’intérieur de quelque chose comme un corps humain ou bien l’intérieur d’un moteur ou bien d’inspecter la plomberie d’un bâtiment ! sans avoir besoin de démonter l’objet.
En 1964 Charles Kao qui travaillait dans une société de communication, découvrit un système de communication sur longue distance à l’aide de deux technologies nouvelles pour l’époque la fibre de verre et le laser. La fibre optique était née.
