Brevet FR2155879A1 — publié le 19730525

La présente invention concerne des systèmes optiques dans lesquels l'indice de réfraction du milieu traversé par les rayons lumineux subit des variations périodiques donnant en conséquence lieu at une modification correspondante de la déviation desdits rayons lumineux. Elle concerne en particulier des-systèmes optiques à distance focale périodiquement variable. On a déjà proposé des systèmes optiques de ce genre, dans lesquels le milieu dont on fait varier l'indice de réfraction était constitué par un solide ou un liquide dans lequel les variations de l'indice de réfraction étaient déterminées par des variations de pression déterminées par une vibration appliquée au solide ou au liquide, généralement selon un mode déterminant des ondes stationnaires planes. Ces variations de pression entraient en effet, comme on le sait, des variations concomitantes de l'indice de réfraction. Toutefois, ces systèmes connus n'ont pas permis d'obtenir des variations substantielles dudit indice,notamment par suite de la faible compressibilité des solides et des liquides. D'autre part, l'utilisation d'ondes stationnaires planes ne conduit qutà des variations de déviation dans une seule direction,et ne permet donc pas de réaliser des systèmes å focale variable. La présente invention a pour objet un procédé de modification périodique de la trajectoire du faisceau lumineux qui, au contraire, permet d'obtenir des variations importantes dans ladite trajectoire et, en particulier, une convergence et/ou une divergence dudit faisceau, qui varie périodiquement dans des proportions relativement considérables,une telle possibilité de variation ouvrant la voie à des applications qui n'avaient pas pu etre envisagées antérièurément. L'invention a également pour obJet un dispositif. pour la mise en oeuvre de ce procédé, dispositif qui se oaractérise par une extrême simplicité, ainsi que l'application de ce dispositif b diverses opérations optiques. Le procédé selon l'invention consiste fondamentalement è fa ire passer le faisceau lumineux dont on veut modifier périodiquement la trajectoire å travers un volume gazeux cylindrique de révolution dans lequel le faisceau pénètre par ltune de ses bases, le gaz constituant ledit volume étant soumis à une vibration du type stationnaire dirigée radialement par rapport à l'axe de révolution dudit volume cylindrique. Ia vibration radiale est de préférence symétriqueJmaispinsi qu'il sera exposé ci-après, elle peut dgalem nt etre dissymé- trique. Le volume gazeux utilisé est en général sous une pression supérieure à la pression atmosphérique ne dépassant cependant pas quelques centaines de bars, mais il peut également être simplement sous la pression atmosphérique. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention comporte principalement une enceinte ayant deux extrémités opposées aptes à laisser passer un faisceau lumineux et à l'intérieur de cette enceinte, un tube cylindrique. de révolution dont l'axe traverse lesdites extrémités opposées de l'en- ceinte, des moyens étant prévus pour communiquer au contenu du tube, au voisinage immédiat de la paroi interne de ce tube, des mouvements alternatifs dirigé-s radialement. Lorsque l'on désire opérer à l'aide d'un gaz sous pression, l'enceinte est fermée de façon étanche à chacune de ses deux ex extrémités par une paroi transparente, par exemple en verre, et une tubulure de remplissage est prévue qui débouche à l'intérieur de 1' enceinte. On peut également prévoir une enceinte ouverte aux deux extrémités, dans le cas où l'on utilise l'air à la pression atmosphérique, ce qui permet évidemment une simplification considérable de l'appareillage. La mise en vibration radiale du contenu du tube peut ttrs obte nueen constituant ce dernier par une substance piézo-électrique, de préférence une céramique polarisée par exemple du titanatezirconate de plomb, ce tube étant revGtu extérieurement et inté- rieurement d'une couche conductrice, par exemple obtenue par dép8t de métal, constituant deux électrodes aptes à Aetre reliées à une source de tension alternative. On peut aussi utiliser un tube en matière ferromagnétique, entouré d'un enroulement dont les bornes sont également aptes à être reliées à une source de tension alternative, de façon à réaliser une vibration par magnétostriction.Enfin, on peut également-utiliser l'électrostriction, en utilisant un tube conducteur de l'électricité susceptible d'ê- tre relié à l'une des bornes d'une source de tension alternative et dans lequel est disposée, à faible distance de la paroi in ternefune grille tubulaire cylindrique coaxiale tissée en fil fin, à mailles larges, apte à être reliée à l'autre borne de ladite source. Dans tous les cas, on communique au volume gazeux à l'intérieur du tube un régime vibratoire radial symétrique de révolution donnant lieu à une distribution de préssion conforme à la fonction dite de Bessel, selon ce qui est décrit ei-aprbs. Les systèmes optiques conformes à l'invention trouvent une application non seulement comme lentilles à focale périodiquement variable, mais également pour la modulation de la lumière en gmplitude ou an fréquence, ainsi que pour la modulation et le déclenchement des lasers. Grâce à l'association de plusieurs de ces systèmes, on peut réaliser le guidage d'un faisceau lumineux sur d'assez grandes distances. La mise en oeuvre de l'invention et ses applications sont dd- crites ci-après avec plus de détails, en se référant aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1, 2 et 3 sont des vues schématiques, en coupe longitudinale, de tubes pour la mise en vibration du volume gazeux traversé par le faisceau lumineux, respectivement par piezoélectri- cité, magnétostriction et électrostriction. Fig. 4 est une vue en coupe transversale du tube de figure 2 ou 3, faisant apparaître la direction radiale des vibrations ; Fig. 5 est le diagramme de répartition des pressions dans le gaz dans le cas des figures 1 et 2 Fig. 6 est le diagramme de répartition des pressions dans le gaz dans le cas de la figure 3 ; Fig. 7 est une courbe représentative d'une fonction de Bessel; Fig. 8 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'un dispositif conforme ål'invention. Fig. Ba est une vue en coupe par VIII-ViII de figure 8 ; Fig. 9 est un schéma montrant l'application d'un système conforme à l'invention comme lentille alternativement convergente et divergente. Fig. 10 est un diagramme de répartition des pressions dans deux lentilles fonctionnant selon des modes de vibration diff4- rents et associées dans le but de réaliser une correction des aberrations. Fig. 11a, 11b, 12a, 12b et 13a, 13b sont trois schémas relatifs à l'application du système conforme à l'invention, comme modulateur d'amplitude; Fig. 14a et 14b sont deux schémas montrant l'action de l'asso citation de deux lentilles selon l'invention, respectivement con vergente et divergente. Fig. 15 est un schéma relatif à l'application de deux paires de lentilles selon la figure 14. Fig. 16 est une coupe transversale schématique d'un système déviateur, conforme à l'invention. Ainsi qu'il a été exposé ci-dessus, le principe de base de l'invention consiste à faire subir à une masse de gaz cylindrique de révolution un régime de vibrations radiales. De telles vibrations peuvent être obtenues en utilisant pour limiter radialement ledit volume cylindrique, un tube 10 (figure 1) en matière piézoélectrique, par exemple en céramique de titanate-zirconate de plomb, polarisée en fin de fabrication, ce tube étant revêtu intérieurement et extérieurement d'une couche continue d'un alliage à base d'argent 11, 12 d'environ 10 d'épaissueur, que des conducteurs 13, 14 permettent de relier à une source de tension alternative de fréquence #1, non représentée. Selon un autre mode de réalisation représenté à la figure 2, on peut utiliser un tube 15 en matière ferromagnétique, (par exemple fer, nickel, ferrite, etc....) entouré d'un enroulement 16 dont les extrémités 17, 18 peuvent être reliées aux bornes de la source de tension alternative de fréquence Lorsque les électrodes 11, 12 du tube 10, ou l'enroulement 16 du tube 15 sont mis sous tension, lesdits tubes se mettent à vibrer radialement comme le schématise la figure 4, communiquant au gaz qui y est contenu un mode de vibration radial de symétrie de révolution. Si le gaz contenu dans le tube 10 ou 15 est sous une pression ne dépassant pas quelques centaines de bars > le produit #v de la densité du gaz par la vitesse du son v dans ce dernier est très inférieur au produit correspondant #1v1 relatif au tube. Les modes droscillation du gaz ne sont donc que faiblement couplés à ceux de la céramique et sont entièrement déterminés par le rayon R du tube et deux des trois constantes du gaz, densité vitesse du son v et compressibilité K. Les distributions de la pression dans le tube 10 ou 15 sont conformes à la fonction de Bessel Jo (z) représentée par la courbe de la figure 7, chaque mode de vibration possible étant décrit par la fonction Jo (pir) dans laquelle Pi est l'une des (R) solutions ( J qc R1 , k ) de l'équation dérivée J rO (Pi )=o et r est la distance du point considéré de la masse gazeuse à l'axe du tube 10, 15, l'axe des ordonnées coincidant avec ledit axe du tube 10,15 et a paroi interne du tube étant placée en un des points d'abscisse p0, p1, ..... Pi, où la fonction J0 a une tangente horizontale. Ainsi, chaque mode de vibration est décrit par une distribution de pression t p (r,- t) BPo yJO avec - b vP1 R étant le temps. Les premières solutions pi de l'équation J'O(z) = 0 sont indi quéesdans le tableau I ci-apres. TABLEAU I ordre i 0 1 2 3 4 5 p1 3,83 7,015 10,17 13,32 16,47 19,62 Pi 1 1,83 2,7 3,8 4,3 5,12 p0 (pi) 1 3,3 7,3 12,2 18,5 26,2 (p0) Si l'on considère le tube piézo-électrique 10 de la figure 1, l'amplitude de crête a de la modulation du rayon de la paroi interne du tube, résultant de l'action du champ électrique E, est donnée par a = diiE dans laquelle dii est le module piézoélectrique de la céramique (pour la céramiquede titanate-zirconate de plomb citée à titre d'exemple, dii est voisin de 5 x 10 -6 u.e.s.) -Si la fréquence du champ E coïncide avec une fréquence propre #i i du gaz contenu dans le tube 10, les crêtes de pression O ur l'axe, pour ungaz à la pression P, d = P ~p 2a CrSi 1 (2) Pa'r exemple, pour un de céramique valent piézoélectrique de titanate-zirconate de plomb (dii # 5 x 10-6 u.e.s.) de diamètre R = 1 cm, excité par un champ E = 300 Vcm-1 qui donne a/R = 5 x 10-6, le gaz, sous une pression P de 20 bars, vibre selon le mode fondamental ou mode zéro, pour lequel Pi = 3,8 (voir tableau 1). La valeur de la surtension pour #i est 2 x 103 et l'on a PO = 1 bar. Si l'on peu6 se contenter d'amplitudes faibles, on peut, pour entretenir les oscillations du milieu gazeux, utiliser le phénomène d'électrostriction. Comme le représente la figure 3, le gaz est contenu dans un tube 19 en acier. A l'intérieur du tube 19 t et coaxialement à ce dernier est disposée une grille cylindrique 21 constituée par une toile de laiton, comportant des fils de 50 ss de diamètre et une ouverture de maille d'environ 2 mm. Des conducteurs 22, 23 permettent de relier respectivement la grille 21 et le tube 19 aux bornes d'une source de tension alternative. La masse gazeuse comprise entre la paroi interne du tube 19 et la grille 21 est ainsi mise en vibration et son oscillation est communiquée à l'ensemble de la masse de gaz dans le tube.Dans ce cas, la fréquence de la source de tension doit être #1/2 pour obtenir une fréquence d'oscillation #i dans la massez gazeuse. Dans la pratique, le tube 10, 15 ou 20 est protégé par une enceinte rigide, comme le représente à titre d'exemple les figures 8 et 8a. Dans cet exemple, le dispositif comprend une enceinte constituée par un cylindre d'acier 30 comportant à chacune de ses extrémités une partie 31 de diamètre élargi, dans laquelle est disposée un disque de verre 32 maintenu serré contre un joint 33 lar un couvercle 34 maintenu par des vis 35 à l'extrémité correspondante du cylindre 30. Dans la paroi du cylindre sont ménagés deux perçages taraudés 36 et 37 permettant l'adaptation respective d'un raccord pour l'introduction de gaz dans l'enceinte et d'un raccord pour le passage des connexions électriques (non figurées). Les tube 10, 15 ou 20 est maintenu dans le cylindre 30 par deux groupes de trois petits blocs de caoutchouc 38 et 38a, disposés- au voisinage des extrémités respectives du tube et répartis à 120 les uns des autres dans chaque groupe, les blocs du groupe 38a étant-décalés de 60 par-rapport à ceux du groupe 38 (figure 8a). Les disques de verre peuvent être supprimés lorsque le milieu utilisé est l'atmosphère. Aux pressions envisagées, qui vont de la pression atmosphérique à quelques centaines de bars, 11 l'indice de réfraction n de la masse gazeuse mise en vibration, -varie en fonction de la pression, selon l'équation 4 n p = ##### La "carte" des indices de réfraction est donc identique à celle des pressions puisque #n (r,t) = (n-1) ##p (r,t) Au voisinage de son axe optique, où la courbure de la fonction J0 (Pir ) peut être considérée comme constante, le système conformE l'invention se comporte comme une lentille alternativement convergente et divergente, En effet si l'on désigne par f la distance focale du système et par 4 la longueur du tube 10 (f;lgure 9) le calcul montre qu'à chaque instant i 2ruz nO sin W it f tnO étant l'Smplitude crête de la variation d'indice sur l'axe i : (n-î)l . vpi ou 11 pli P 2 Po R2 . sin VPR R C'est ainsi que, pour un tube de 10 cm de long, de rayon intérieur 1 cm, agencé pour donner une différence de pression sur l1axe optique #P0 = 1 bar (voir ci-dessus) dans le méthane, pour lequel v = 4,3 104 cm s-1, donnant n-1 = 4,4 10-4 pour une pression de 1 bar, le gaz vibrant selon le mode fondamental (p0 = 3,8) à la fréquence 2,6.104 s-1, on a 1/f cm # ## sin 30 1,63 x 10 t-secondes. A titre d'exemple, en utilisant un tube céramique de titanate-zirconate de plomb (type T 51 fabriqué par la Société "Quartz et Silice") d'épaisseur 0,15 cm, avec R = 1,1 cm et # = 8 cm, on a mesuré la tension crête d'excitation qui donne une focale extrémale de 1 mètre sur le mode J0 (p2r) dans divers R gaz ayant des fréquences propres, N2 dans le mode considéré, lar gement différentes. D'après l'équation précédente la variation d'inidce #n0 sur l'axe est alors égale à 3.10-5. Dans l'azote à 35 bars (N2 = 5,18.104s-1) il faut 2,4 volts. Dans le méthane à 35 bars (N2 = 6,1.10.4s-1) il faut 1,2 volt. Dans l'hexafluorure de soufre (N2 = 1,45.10 s ) il faut 3,4 volts.Dans une autre céramique d'épaisseur 0,1 cm avec R = 0,5 cm et # = 6 cm, vibrant dans le mode 1, on a observé, une focale extrémale de 1 mètre pour une excitation de 20 volts à la fréquence N1 = 7,5 104s-1 dans l'air à la pression atmosphérique. Dans un système tel que ci-dessus décrit, la courbure de la foction J0 (Pir) reste constante à 10% près dans R le cylindre de rayon r m défini par rm # 2pi I1 s'agit là d'une limitation qui peut être gênante car, même lorsque la masse vibre suivant le mode fondamental (po=3,8) un huitième seulement du diamètre du tube excitateur 10 est utilisable comme lentille. I1 reste cependant convergent ou divergent, selon le signe de tnO, dans tout le domaine où r R I1 peut être remédié à cet inconvénient, en disposant l'une à la suite de l'autre deux lentilles conformes à l'invention excitées en opposition de phase et vibrant à la meme fréquence, mais sur deux modes différents, ce qui peut être obtenu en mettant en oeuvre dans l'une et l'autre lentille des gaz différents, dans lesquels les vitesses du son sont en conséquence différentes. C'est ainsi que, selon le schéma de la figure 10, on associe deux lentilles 40 et 41 conformes l'invention; la lentille 40 de longueur #1 1 contient un gaz dans lequel la vites- se du son est v et qui vibre sur le mode zéro; la lentille 41, de longueur #2, contient un gaz dans lequel la vitesse du son est #2 et qui vibre sur le mode deux.Pour obtenir ce résulfat, les deux tubes ayant le même rayon R, il faut que vi - Si l'on désigne respectivement par #p et &alpha; - #p les o amplitudes crêtes de pression sur l'axe de la première et de la seconde lentille, le calcul montre qu'en choisissant x## on annule le premier ordre d'aberration et que, par exemples en ne diminuant que de 1/7 la convergence de la première lentille du fait de l'interposition de la seconde, on peut tripler le rayon rm du tube utilisable comme lentille. Un tel résultat peut être obtenu par exemple en utilisant comme gaz respectifs, du méthane additionné d'un peu d'hydrogène dans la première lentille et de l'hydrogène dans la seconde. On constate que l'invention permet de réaliser, de façon simple, des lentilles fortes ou faibles dont la distance focale varie en fonction sinusoïdale du temps. Le choix de l'élément actif, gaz ou mélange de gaz, détermine à volonté la fréquence de fonctionnement sans changer de dispositif d'excitation. Ce ehoix est opéré de façon à obtenir un milieu dans lequel la vitesse du son est telle que l'on obtienne les résultats cherchés par application des formules qui ont été mentionnées ci-dessus, Les vitesses du son dans les gaz sont données dans de nombreuses tables de constantes à la disposition de l'homme de l'art. On peut citer à cet égard "Handbook of Chemistry and Physics (Cleveland Oh. EUA - 44 nEdition, pp.2598 - 2599). L'utilisation d'un gaz comme milieu actif donne accès aux domaines spectraux les plus étendus : en utilisant de l'hélium, par exemple (v = 965 m selon on disposera d'une lentile sans absorption jusqu'à 500 .Au-del#, elle fonctionnera encore de façon sensiblement normale jusqu'à 400 A, seuil d'ionisation, puisqu'un gaz monoatomiquen'a qu'un spectre d'absorption de raies, Divers dispositifs optiques de métrologie, de télémétrie à courte ou longue portée, ou de spectroscopie utilisent dans leur principe des systèmes à focales alternatives qui sont actuellement obtenus par des procédés mécaniques assez lents, tells que l'utilisation de miroirs vibrants. La présente invention qui donne accès aux fréquences de l'ordre de 105 s marque un net progrès dans ces applications. Comme on l'a indiqué précédemment, on peut aussi appliquer, en particulier, le système optique conforme à l'invention à la modulation de la lumière en amplitude et ceci, grâce à de nombreux montages divers. Trois de ces montages sont représentés à titre d'exemples aux figures 11 à 13. Selon le montage le plus simple, faisant l'objet de la figure lla, un écran 51 percé d'une ouverture 52 de très faible diamètre est disposé en aval d'une lentille 50 conforme à l'invention dans le sens de propagation d'un faisceau lumineux, à une-distance fo de cette lentille dont la distance focale f varie selon la loi 1 1 sin #t (voir la courbe à la partie inférieure de la f fo figure llb). On conçoit que chaque fois que la distance focale f atteint sa valeur maximale fo, la totalité du faisceau lumineux concentré par la lentille 50 passera par l'ouverture 51 de l'é-- cran 52 en produisant, au delà de cet écran, un signal bref représenté à la partie supérieure de la figure lîb où l'intensité -lumineuse I au-delà de l'écran est portée en ordonnées-. Au contraire, lorsque la valeur de la distance focale s'écartera du maximum fO, seule une fraction infime du faisceau traversera l'écran', sous une forme diffractée donnant lieu à une intensité lumineuse pratiquement nulle au-delà de l'écran. Dans l'exemple de la figure 12a, une lentille fixe 53 de distance focale F est disposée devant la lentille 50 à focale variable sinusoSdalement, et l'écran 51 est disposé de telle sorte que son ouverture 52 se trouve au foyer de ladite lentille fixe 53. Les signaux obtenus sont représentés à la partie supérieure de la figure 12b. Le montage de la figure 13a est analogue à celui de la figure 12a, avec cette différence que la distance focale F' de la lentille fixe 54 est plus grande que celle de la lentille 53 et que l'écran 51 est placé entre cette lentille 54 et son foyer. tes signaux résultants sont représentés à la partie supérieure de la figure 1). L'aetion du système conforme à l'invention ne dépend pas de la polarisation de la lumière à moduler. Le système peut agir, avec le gaz approprié, dans n'importe quel domaine de longueur d'ondes de l'infrarouge le plus lointain à l'ultraviolet te plus dur. Enfin, il monte assez haut en fréquence. La fréquence de modulation peut être choisie dans un intervalle assez grand puisque les gaz purs ou en mélange ont des densités tres variées. Il y a un facteur de l'ordre de 10 entre les vitesses du son dans H2 et dans SF6. Dans les conditions de l'expérience décrite plus haut, on peut opérer à une fréquence quelconque comprise entre 15 x 10 s-1 et 2,0 x 105 s Le système optique conforme à l'invention est également applicable à la modulation des lasers. Dans ce cas, il présente le grand avantage de pouvoir 8tre inséré dans la cavité même du laser de façon que l'axe optique du laser coïncide avec l'axe du tube, ce tube ne comportant pas de fenêtres et étant donc simple- ment rempli d'air 8 la pression atmosphérique. L'effet de lentille dû aux oscillations de l'air atmosphérique est assez fort pour moduler l'émission stimulée. Cette modulation est donc obtenue sans interposition d'aucun élément supplémentaire sur le trajet du faisceau.La profondeur de la modulation dépend de la tension alternative appliquée à la céramique, cette tension ne dépassant généralement pas 30 volts. Cette technique est particulièrement intéressante pour l'émission stimulée de transitions ayant un temps de vie radiatif supérieur à la période des oscillations acoustiques; ainsi la puissance du laser reste indépendante de la profondeur de modulation. Dans un laser à CO2 fonctionnant à 10 microns (4), l'oscillation acoustique de l'air à la fréquence de 105 s-1 -1 a concentré l'émission en impulsion d'égales amplitudes larges d'environ 0,5 X s. Selon la nature des éléments optiques fixes de la cavité, l'intervalle de récurrence entre les impulsions est égal à la période ou à la demi-période des oscillations acoustiques. Une application particulièrement intéressante des systèmes optiques conformes à l'invention est le guidage des faisveaux de lumière, en particulier dans les systèmes de télécom- munieation utilisant les faisceaux lumineux émis par des lasers et qui, exigent le guidage de ces ondes lumineuses sur de très longs parcours. Si l'on considère un faisceau lumineux cylindrique dont le champ électrique est, sur une section, approximativement constant dans un diamètre D, et dont la longueur d'onde est ss son ouverture angulaire sera de l'ordre de ss et il double donc de diamètre sur une distance de tordre de - Dans les dispositifs optiques de télécommunication, on cherche à limiter cet étalement dû à la diffraction. I1 faut donc disposer le long du faisceau, de façon discrète ou continue, des éléments convergents. L'invention permet précisément de réaliser de tels éléments convergents. Pour guider un faisceau monomode 00 de diamètre D, on pourrait disposer le long de son parcours des lentiles conformes à l'ivention à des intervalles de l'ordre de D. # Excitées toutes à la même fréquence avec des phases accordées au délai de propagation de la lumière, elles pourraient confiner la lumière près de l'axe pendant les fractions de cycle où f # D . Mais le reste des cycles serait perdu pour la trans- mission. Par contre, l'association de lentilles identiques per- met d'assurer une convergence continue en dépit du caractère oscillant de chacune dtentre elles. I1 est bien connu des opticiens que l'association de deux lentilles respectivement convergente et divergente, de mme focale,-donne-n système convergent. Soit # la longueur des lentilles et d la distance les séparant. Au voisinage de l'axe, à une distance r de celui-ci, l'indice de réfraction est n(r) = n(o) + 1/2 d par n 2 > v Un rayon atteignant une lentille en r subira une dévia- (r) est 9 de ( r) = 4 r +IcBle O = r f cart t )o est l'inverse de la distance focale f de la lentil le équivalente. La figure 14a montre que si la lentille frontale est convergente, le rayon aborde la deuxième lentille à une distance r' = r - &alpha;d et y subit une déflexion &alpha;' telle que &alpha;' - r f Ainsi = &alpha;d = rd f f2 La figure 14b montre que si la lentille frontale est divergente on aboutit au même résultat. Ainsi une paire de lentilles "opposées" distante de d, équivaut à une lentille unique de convergence positive décrite par une focale F 1 d F f Par exemple, pour f = 50 m et d = 10 m, on a F = 250 m. Une telle paire a une focale encore oscillante mais déjà douée d'une valeur moyenne non nulle 1 = ##### (1 - cos 2 #t) F(t) Cette approximtion est valable tant que d Si l'on dispose coaxialement, séparées par une distance a très inférieure à d , deux paires de lentilles alternatives L1 - L2 et L3 - L4 (figure 15), les quatre éléments étant identiques et résonant donc avec la même amplitude sur la même fréquence, mais la deuxième paire étant alimentée en quatrature avec la première, et si l'on désigne par F1 et F2 les focales équivalant à chacune des deux paires de lentilles, la focale de la lentille équivalant au quatuor sera soit 11 est important pour la stabilité de la convergence que les quatre éléments vibrent à la même fréquence. Mais les divers quatuors qui peuvent Btre disposés tous les kilomètres par exemple, peuvent osciller sur des fréquences diverses. On obtient ainsi un guidage très avantageux. sans qu'il soit besoin d'une dépense énergétique considérable. En effet, dans une lentille longue de 1 mètre de rayon R = 5 cm remplie d'un gaz à la pression atmosphérique, une focale extrêmale 0 de 50 m s'entretient avec une puissance de l'ordre du watt. Au lieu d'utiliser, dans le dispositif cqmportant un tube piézoélectrique 1G, une électrode extérieure 12 continue, on peut comme le représente la figure 16, divisér cette électrode en quatre parties 12a, 12b, 12c 12d, couvrant chacune environ un quart de la circonférence du tube, l'électrode interne 11 restant continue. L'alimentation des électrodes 11 et 12 a, b, c, d peut être réalisée à l'aide d'un transformateur 555 le point milieu 56 du secondaire de ce transformateur étant connecté à l'électrode interne 11, tandis que les extrémités, 57et 58 du secondaire sont reliées chacune à deux des électrodes 12a, b > c,d.Selon la manière dont cette connexion est réalisée, on obtient les résultats ci-après Si 57 est connectée à 12a et 12b et 58 à 12c et 12d, la répartition des pressions dans le tube s'effectue selon une fonction J1 de Bessel. Le gradient d'indice sera maximum dans la direction Oy et il se produira donc une déviation périodisque dans cette direction. Si 57 est connecteéà 12b et 12c et 58 à 12a et 12d, on aura encore une répartition de pression selon une fonction J1 ,\mais le gradient d'indice sera maximum dans la direction Ox et la déviation périodique se produira dans cette direction. enfin, si 57 est connecté à 12a et 12c et 58 à 12b et 12d, la répartition de pression s'établira selon une fonction J2 de Bessel. Le système aura pour propriété fondamentale que seuls les rayons exactement axiaux ne seront pas déviés ce qui permet de utiliser en pointeur d'angle et de position. On voit que les divers modes de déviation peuvent Streainsi réalisés à l'aide d'un dispositif unique, seuls les branchements électriques nécessitant une modification. On conçoit que les mêmes résultats pourraient être obtenus en utilisant un tube fonctionnant par électrostriction, dans lequel la grille 21 (figure 3) serait divisée en quatre parties isolées l'une de l'autre, de façon correspondant à la division des électrodes 12 de la figure 16. -REVENDICATIONS 1. Procédé de modification périodique de la trajectoire d'un faisceau lumineux, caractérisé en ce que l'on fait passer ledit faisceau à travers un volume gazeux cylindrique de révolution dans lequel le faisceau pénètre par l'une de ses bases,et on soumet le gaz constituant ledit volume à une vibration de type stationnaire drigée radialement par rapport à l'axe de-révolueion dudit volume cylindrique. 2.Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression du gaz est dans la gamme allant de la pression atmosphérique à quelques centaines âe bars. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2,caractérisé en ce que le volume gazeux est constitué par un seul gaz, par exemple hydrogène, hélium, méthane ou hexafluorure de soufre. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le volume gazeux est constitué par un mélange de gaz,en particulier de l'air. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une enceinte ayant deux extrémités opposées aptes à laisser passer un faisceau lumineux et à 11 intérieur de laquelle est disposé un tube cylindrique de révolution dont l'axe traverse lesdites extrémités,des moyens étant prévus pour communiquer au contenu du tube,au voisinage immédiat de la paroi interne de ce dernier, des mouvements alternatifs dirigés radiale- ment, 6.Dispositif selon la revendication 5,caractérisé en ce que l'enceinte est fermée à ses deux extrémités par des parois transparentes aux rayons lumineux, une tubulure de remp}issegs débouchant à l'intérieur de 11 enceinte. 7. Dispositif selon la revendication 5,caractérisé en ce que l'enceinte est ouverte à ses extrémités. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7,oaractérisé en ce que le tube est constitué en une matière piézoélectrique,de préférence une céramique polarisée, ledit tube étant revêtu extérieurement et intérieurement d'une couche conductrice, par exemple ,de métal, et des moyens étant prévus pour relier ces couches extérieure et intérieure respectivement aux deux bornes d'une source de tension -alternative. 9.Dispositif selon la revendication 8,caractérisé en ce que la couche conductrice extérieure ou intérieure du tube est continue sur toute la périphérie du tube. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche conductrice extérieure ou intérieure du tube est divisée en quatre parties couvrant chacune sensiblement un quart de la périphérie du tube, des moyens étant prévus pour relier deux à deux lesdites parties à des sources de tension en opposition de phase. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le tube est constitué en une matière ferro-magnétique et est entouré d'un enroulement dont les extrémités sont aptes à être reliées aux bornes d'une source de tension alternative, la mise en vibration du contenu du tube étant ainsi assurée par magnétostriction. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 > caractérisé en ce que le tube est en matière conductrice de l'électricité, une grille tubulaire cylindrique tissée en fil fin et à larges mailles, étant disposée coaxialement au tube et des moyens étant prévus pour relier ledit revêtement et ladite grillerespectivement aux bornes d'une source de tension alternative.' 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la grille forme un tube à paroi continue. 14. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce Oua la grille est divisée périphériquement en quatre parties couvrant chacune sensiblement un quart de circonférence, des moyens étant prévus pour relier deux à deux lesdites parties à des sources de tension en opposition de phase. 1. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendication 5 à 14 comme lentille à focale variable. 16. A plication d'une lentille selon la revendication 15 à la modulation d'un faisceau lumineux, caractérisée par la combinaison; avec ladite lentille, d'un écran percé dlune ouverture de trts petit diamètre et disposé après la lentille dans le sens de propagation du faisceau, avec ou sans interposition d'une lentille à focale fixe. 17. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 5, 8, 11 et 12 au guidage de faisceaux lumineux notamment pour télécommunications, caractérisée en ce que llon constitue. deux paires de lentilles coaxiales conte nant le même gaz à la même pression alimentées pour une même paire par des tensions alternatives en opposition de phase et à la même fréquence et que l'on dispose coaxialement ces deux paires, l'une des paires étant alimentée par des tensions en quadratu-e avec les tensions d'alimentation correspondantes de l'autre paire.