Mais qu’est-ce qu’un photophone ?

 Photophone ou photophone ?

Je viens d’apprendre qu’il y a aujourd’hui une tendance de débaptiser le téléphone portable de son nom anglophone smartphone, pour l’affubler d’un nouveau nom : le photophone.

Il est vrai que le mot smartphone, pour téléphone intelligent, n’est pas très académique, et fait plus allusion à une intention commerciale qu’à une caractérisation physique de l’appareil.

Par contre, on devine que l’association du mot photo au suffixe phone décrit un appareil qui peut prendre des clichés et émettre des sons.

Historique

Cependant, l’histoire de la science nous apprend que c’est Graham Bell, l’inventeur du téléphone, qui utilisa le premier ce mot, en 1878, pour décrire l’appareil qu’il venait d’inventer. Un appareil qui transmettait des sons sans fil, un téléphone optique en quelque sorte. 

Voici des documents d’époque, proposés entre autres par Wikipedia.

 

Emetteur à gauche, récepteur à droite (plan schématique tiré d’un brevet de Bell).

 

 

"Le photophone de Bell faisait vibrer un rayon de soleil. Le receveur transformait les variations d'intensité lumineuse en sons..."

Graham Bell était très fier de cette invention car elle se passait de fils. Mais il dû la laisser de côté pour se consacrer pleinement à la mise au point du téléphone classique que nous connaissons, bien plus efficace.

En effet les premières liaisons par photophone ne dépassèrent pas 200 mètres. Mais le principe du sans fil était exaltant en lui-même, et son inventeur considérait cette trouvaille comme bien plus géniale que le téléphone par fil.

Emetteur

Dans les années qui suivirent de nombreux scientifiques se lancèrent dans des recherches complémentaires sur ce mode de transmission, comme A. Breguet, A. Weinhold, Sir William H Preece, S. Bidwell, la Compagnie Marconi, etc.

Un chercheur allemand, Ruhmen, avait même amélioré l’appareil de Bell, au point d’en équiper les navires de guerre de son pays. 

Principe de fonctionnement

La communication utilise l’optique pour transmettre des sons à distance : la voix fait vibrer un miroir qui est éclairé par une source violente. La lumière réfléchie se trouve “modulée“ par les vibrations. Il suffit de la réceptionner sur un cristal de sélénium, par exemple, et d’en déceler les vibrations avec un écouteur.

On sait que le sélénium voit sa résistance électrique varier selon l’intensité de la lumière qu’il reçoit. Il ne reste plus donc qu’à mesurer ces variations, qui sont les mêmes que celles qu’avait subies le miroir, les amplifier pour les rendre audibles.

Ce montage est fort simple, et aujourd’hui, il est possible à chacun de se lancer dans l’expérience sans trop de difficulté, car pour la partie optique, nous disposons de ces émetteurs laser pas plus grands qu’un stylo, dont la lumière est perceptible à grande distance. Pour la réception, nous pouvons encore augmenter le faisceau optique à l’aide d’une lunette astronomique ou même d’une simple paire de jumelles. Le signal sera ensuite traité par un amplificateur classique.

Un de mes amis, auteur par ailleurs de nombreuses inventions, a réalisé une liaison tout à fait audible sur une dizaine de kilomètres. Voici d’ailleurs, de sa main, le schéma explicatif de son installation, basique mais efficace : 

Dessin J.-F. L.

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