Brevet FR2341987A1 — publié le 19770916

La présente invention concerne un procédé de transmission dtinformations par ondes électromagnétiques, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, destinés plus particulièrement à la transmission à grande distance d'ondes modulées. On sait que les caractéristiques de transmission des ondes électromagnétiques entre une station émettrice et un récepteur varient essentiellement en fonction de la longueur d'ondes utilisées, ainsi que des propriétés du milieu de transmission. C'est ainsi que les ondes longues, utilisées par exemple en radiodiffusion pour la transmission du son par modulation d'amplitude, ont une portée très élevée. Le fait que ces ondes peuvent être propagées sur des milliers de kilomètres, est essentiellement la conséquence de trois facteurs. L'un de ces facteurs est une diffraction des ondes longues à la surface terrestre. Un second facteur déterminant est une bonne pénétration de ces ondes par l'écorce terrestre. Enfin, le facteur déterminant de la grande portée de ce type d'ondes, est la possibilité de réflexions de ces ondes dans l'ionosphère. On sait en effet que la terre est entièrement entourée d' une couche de plasma non-coSiré,constituée par des molécules ionisées et des électrons libres, et qui est appelée ionosphère. Cette ionosphère, dont le plasma est engendré et maintenu par les radiations solaires, est située au-delà de l'atmosphère terrestre et s'étend d'une altitude d'environ 60 km jusqu'approximativement 400. km au-dessus de la surface terrestre. lie degré d'ionisation de cette couche, ctest-à-dire la densité d'électrons libres, augmente progressivement avec l'altitude. Or, il est connu que les interactions entre les ondes électromagnétiques et du plasma peuvent, en fonction de la densité et de la distribution des vitesses des électrons du plasma et de la fréquence des ondes électromagnétiques, se traduire par une réflexion de celles-ci au contact avec le plasma. C'est ce phénomène, qui se produit dans l'ionosphère et qui renvoie les ondes électromagnétiques comprises dans la gamme des ondes longues et des ondes courtes, vers la terre, où elles peuvent subir à nouveau une réflexion en direction de l'ionosphère et ainsi de suite. Ces ondes électromagnétiques peuvent même, par réflexions successives entre l'ionosphère et la terre, effectuer le tour de celle-ci. Les ondes électromagnétiques dans cette gamme de longueur d'ondes ont toutefois l'inconvénient d'être très fortement absorbées dans l'atmosphère, étant donné que l'atténuation d'un rayonnement électromagnétique est inversement proportionnelle à sa fréquence. Le corollaire en est qu'il faut utiliser des émetteurs très puissants afin de pouvoir compenser ces atténuations. Les rayonnements électromagnétiques dans la gamme des ondes moyennes, c'est-à-dire dont la fréquence est comprise entre 300 et 3000 kilohertz et qui sont, par exemple, utilisés dans la technique de radiodiffusion, ont une portée plus faible que les ondes longues précitées. Les ondes moyennes peuvent également être réfléchies par l'ionosphère, mais seulement si l'angle d'incidence par rapport à l'ionosphère est faible, c'est-à-dire quand les ondes électromagnétiques sont envoyées dans l'espace suivant des directions proches de la verticale, ce qui veut dire également que les ondes réfléchies par l'ionosphère retombent sur la surface terrestre en un endroit pas très éloigné de l'émetteur. Compte tenu de ce critère de propagation, la portée de ce type d'ondes électromagnétiques audessus de la surface terrestre est approximativement 1000 km. Si cette distance est inférieure à la portée des ondes longues, les ondes moyennes ont néanmoins l'avantage d'être moins atténuées dans l'atmosphère et par conséquent de nécessiter des émetteurs à puissance plus faible en comparaison avec ceux quifonctionnent en ondes longues. Les deux types d'ondes décrits ci-dessus, ont l'inconvénient commun que leur gamme de fréquence n' est pas très large et que leur plage d'utilisation est vite saturée avec en plus un risque d'interférence entre les différents émetteurs. De plus, les ondes directes se propageant le long du sol interviennent en combinaison avec les ondes indirectes réfléchies par l'atmosphère et cette combinaison engendre des battements à fréquence très basse causant ainsi des renforcements et des évanouissements ou disparitions. lies ondes électromagnétiques ultra courtes du type "VHF" et nUHP", c'està-dire celles situées dans la gamme de fréquence comprise entre 30 et 3000 Megahertz servent actuellement aussi bien à la transmission d'images, comme par exemple, en télévision, qu'à la transmission du son, que ce soit en télédiffusion ou en radiodiffusion. Ce type d'ondes qui est utilisé soit en modulation d'amplitude, soit en modulation de fréquence, a l'avantage de n'être que très faiblement atténué. Vu, d'autre part, le faible bruit atmosphérique dans cette gamme de fréquence, il suffit d'émetteurs à faible puissance en comparaison avec les émetteurs d'ondes longues et moyennes. Ce type d'ondes a d'autre part l'avantage de s'étendre sur une gamme de fréquence qui est approximativement mille fois plus large que les gammes réunies des deux types d'ondes décrits ci-dessus, ce qui permet non seulement une plus grande capacité d'utilisation, mais en plus la transmission d'informations par modulation de fréquence, dont les avantages, en ce qui concerne le bruit et les parasites,sont bien connus. Les ondes électromagnétiques dans cette plage de fréquence, ont malheureusement l'inconvénient de se comporter, en ce qui concerne la portée, comme des ondes optiques, c'està-dire, qu'à partir d'un émetteur, elles ne parviennent pratiquement pas au-delà de l'horizon. Cette faible portée est due, d'une part, à une forte absorption terrestre, et d'autre part, au fait que les ondes électromagnétiques à très haute fréquence (UHF), et à ultra haute fréquence (UH) ne sont pas réfléchies par l'ionosphère. La réflexion sur les couches de l'ionosphère diminue en effet approximativement au fur et à mesure que la fréquence des ondes incidentes augmente. Il est même généralement admis que l'io nosphère est tout à fait transparent pour les ondes électromagnétiques dont les fréquences sont comprises entre 100 et l0'OOO MHz. En conséquence, la portée des ondes électromagnétiques à haute fréquence est fonction de la hauteur de l'émetteur par rapport à la surface terrestre. C'est la raison pour laquelle on a recours à des antennes émettrices aussi élevées que possible, afin de repousser au maximum l'horizon.Mais malgré cette mesure, on peut dire que la portée des ondes électromagnétiques à très haute et à ultra haute fréquences est limitée, d'après l'état actuel de la technique, en tenant compte des limitations des Puissances d'émission dues aux d'attribution plans Internationaux des canaux et des trequences, ainsi que de la qualité globale de la réception par une antenne et un récepteur de type commercial installés dans une région au relief modéré, aux valeurs moyennes de 80 à 90 km en très haute fré quence (VHF) et de 60 à 70 km en ultra haute fréquence (UHF). La portée réduite des ondes électromagnétiques à très haute et à ultra haute fréquences est évidemment un handicap très grave pour ce type d'ondes, compte tenu de leurs avantages décrits ci-dessus. Cette faible portée implique évidemment un réseau d'émetteurs et relais très dense, si l'on veut irradier une grande superficie et nécessite par conséquent une infrastructure compliquée et onéreuse pour les stations de radio-télédiffusion. Autrement dit, on ne peut profiter des avantages de la gamme UHF et VHF des ondes électromagnétiques, qu'en prévoyant des investissements importants. Depuis la mise au point et l'utilisation des satellites artificiels on a pu utiliser ceux-ci comme relais des ondes électromagnétiques à ultra haute fréquence (UHF) et à supra haute fréquence (SHF) pour enjamber des distances importantes, notamment entre différents continents. Ces satellites, appelés satellites de télécommunication, sont immobilisés ou stationnaires par rapport à la terre à très haute altitude (36'000 km) sur une orbite située dans le plan de l'équateur et peuvent être atteints par les ondes électromagnétiques des types VHF, UHF et SHF grâce au fait que 1'ionosphère est transparente aux ondes comprises dans cette gamme de fréquence. Un tel satellite de télécommunication ne peut toutefois être utilisé actuellement qu'entre une station émettrice et une station réceptrice spéciales, et non pas encore entre une station émettrice et un récepteur de type commercial, comme, par exemple, un récepteur de télévision ou radio, ceci à cause des inévitables conversions de normes et des fortes amplifications indispensables au traitement des signaux son et image issus du satellite. Ceci grève très lourdement le coût de l'installation de réception qui devrait y être adaptée. Outre ces restrictions, les satellites de télécommunication ne sont, à cause des investissements énormes qu'ils impliquent, accessibles qu'aulx nations les plus privilégiées.Autrement dit, une station de radio et télédiffusion ne peut à l'heure actuelle mettre en orbite, avec tous les risques que celà implique, un satellite de télécommunication spécial destiné uniquement à ses propres besoins de diffusion sur tout un territoire ou un pays. De plus, l'inventaire en satellites stationnaires montre que la seule orbite possible (orbite équatoriale) pouvant les contenir tous sera tranchée par une saturation limitant, de ce fait, leur nombre et leurs affectations. lie but de la présente invention est de prévoir un procédé et une installation de transmission et de diffusion d'informations à grandes distances par ondes électromagnétiques, en particulier à l'intérieur d'un réseau de distribution, qui est accessible à toute entreprise de radio et télédiffusion et qui tout en sauvegardant les avantages acquis par la technique des télécommunications sans fil permet un abaissement substantiel des investissements nécessaires pour desservir un territoire d'une superficie donnée, en ondes électromagnétiques. Selon la présente invention, cet objectif est atteint par un procédé de transmission et de diffusion d'informations par ondes électromagnétiques, caractérisé par la création à haute altitude d'une couche réflectrice des ondes électromagnétiques dirigées sur cette couche par une station émettrice installée au sol. La présente invention prévoit d'autre part une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé comprenant au moins deux stations de base installées au sol et comprenant chacune au moins une source de laser pour émettre et diriger un faisceau laser en altitude vers un point déterminé ainsi qu'au moins un émetteur d'ondes électromagnétiques comprenant une antenne émettrice pour diriger des ondes électromagnétiques dans la région d'intersection des faisceaux laser. Conformément à la présente invention, la couche réflectrice est constituée par la surface d'un volume gazeux fort tement ionisé,c.à.d. du plasma non-coniné.Comme déjà mentionné ci-dessus, on sait en effet qu'un plasma peut être réflecteur des ondes électromagnétiques, le degré de réflexion étant essen tiellement fonction de la fréquence des ondes électromagnétiques incidentes, ainsi que du degré d'ionisation, c'est-à-dire la densité d'électrons libres, et de la fonction de distribution des vitesses des électrons dans le plasma. Le phénomène d'interaction entre un rayonnement électromagnétique et un plasma est décrit plus en détail dans l'étude de M.P. Bachynski "Plasma Physics - An Elementary Review" - paru dans "Proceedings of the IRE, décembre 1961, pages 1751 - 1766.Connaissant la fréquence d'une onde électromagnétique, on peut calculer, par des considérations théoriques, la densité électronique requise pour qu'il y ait réflexion de l'onde électromagnétique incidente. Ainsi, il faut une densité de î010 électrons par cm3 pour réfléchir une onde électromagnétique dont le spectre de fréquences est compris dans la gamme de 700 à 900 MHz, c'est-à-dire les fréquences UHF (contenant les canaux de télévision) et a fortiori les fréquences VHF de radiodiffusion sonore en modulation de fréquence, pouvant être reçus par les récepteurs de type commercial tels qu'ils se présentent actuellement. On ne connaît pas exactement par la méthode de l'optique le processus de l'interaction, ainsi que la trajectoire de l'onde électromagnétique au point de réflexion, toujours estil qu'en traitant l'onde électromagnétique comme un rayon optique, on peut déterminer la trajectoire du faisceau immédiatement avant le point de réflexion, ainsi que la trajectoire du faisceau réfléchi juste après la réflexion.A l'endroit de la réflexion, le calcul des atténuations des champs électriques associés aux ondes électromagnétiques doit être effectué par la théorie cinétique du plasma (voir Gurevitch, Journal of Experimental and Theoretical Physics, février 1960, pages 201 - 246 et octobre 1960, pages 175 - 284.)0n suppose que l'onde électromagnétique incidente excite les électrons du plasma et que ceux-ci émettent un rayonnement électromagnétique de même fréquence que l'onde incidente et qu'au total on peut considérer le résultat de l'interaction entre le rayonnement électromagnétique et le plasma comme une interaction optique, quoiqu'elle soit de nature quantique en ce qui concerne l'énergie totale nécessaire à franchir le seuil d'ionisation des particules les plus importantes composant la haute atmosphère (stratosphère). En ce cas, l'effet photo-électrique multiquantique se produirait si le temps de passage de la barrière de potentiel d'ionisation par l'électron est suffisamment long eu égard de la période propre du rayonnement optique (voir l'article de Raizer dans "Journal of Experimental and Theoretical Physics", septembre 1965, pages 651 - 673.) Conformément à une caractéristique de la présente invention, on crée depuis la surface terrestre, par l'émission d'un rayonnement ionisant, une zone de plasma artificiel. Selon la présente invention ce rayonnement est constitué par un rayonnement optique cohérent issu d'une source de laser optique. La cohérence et la bonne directivité des faisceaux laser permettent en effet de diriger ces faisceaux vers un endroit bien précis. lies conditions pour la création ou le renforcement de l'ionisation d'un plasma à l'aide d'un laser sont remplies lorsqu'il y a un croisement de plusieurs faisceaux laser, l'ionisation ayant lieu au point d'intersection des faisceaux et lorsque la puissance et la fréquence des lasers à leur point d'intersection ont des valeurs bien déterminées. Lairemière condition peut être facilement remplie en disposant de plusieurs sources de laser en des endroits bien déterminés de manière à pouvoir les pointer vers l'endroit où on veut créer le plasma.La position angulaire de chacune des sources de laser est ajustable afin de régler la direction des faisceaux laser pour que tous les faisceaux utilisés pour la production du plasma se recoupent en un point d'intersection bien déterminé et afin que la position de ce point d'intersection puisse être réglée à volonté. Selon la deuxième condition, la puissance des faisceaux laser doit être suffisante pour créer et entretenir un volume déterminé de plasma. Selon la présente invention, la puissance minimale nécessaire pour déclencher l'ionisation d'une couche dans l'atmosphere peut être calculée en se basant sur 11 énergie solaire disponible pour créer et entretenir le plasma naturel de l'ionosphère.On connalt en effet d'une part, l'intensité du rayonnement solaire et par conséquent la quantité d'énergie solaire qui frappe l'unité de surface de l'ionosphère et d'autre part, la variation de la densité des électrons à travers les 350 km d'épaisseur de l'ionosphère, c'est-à-dire que l'on connaît le degré d'ionisation provoqué par une quantité donnée d'énergie solaire et par extrapolation on peut déterminer la puissance requise d'un faisceau laser pour provoquer et maintenir artificiellement l'ionisation d'un volume déterminé en altitude. Un tel calcul montre qu'il faut un faisceau laser ayant approximativement une puissance de 2 à 200 kw pour engendrer un plasma ayant une densité d'environ 1O10 électrons par cm3. Comme montré dans l'article de F.P.Gagliano et al "Lasers in Industry" paru dans "Proceedings of the IEEE, vol. 57, NO 2, février 1969, page 138, table I" des sources de laser d'une telle puissance sont parfaitement disponibles à l'heure actuelle (voir la publication Courrier C.E.R.N., vol 15, W 10, octobre 1975, page 307). lia troisième condition a trait à la fréquence des faisceaux laser. fia fréquence d'un faisceau laser requise poùr l'ionisation d'un milieu est avant tout fonction de la composition de ce milieu, c'est-à-dire la nature des molécules et atomes contenus dans ce milieu.Compte tenu de la présence des molécules et des atomes d'oxygène, d'hydrogène et d'azote, il faut disposer, dans la zone où l'on désire créer ou renforcer le plasma, de rayonnements à fréquences ionisantes de ces molécules, à savoir des fréquences correspondant aux longueurs d'ondes particulières de 1026 X, 910 A et 796 A respectivement, c'est à-dire des fréquences des zones de l'ultra-violet lointain et extrême dans le spectre des fréquences de lumière. Connaissant les conditions requises pour la création ou le renforcement d'un plasma, il faut choisir des sources laser permettant la production d'un faisceau laser satisfaisant non seulement à ces conditions, mais également susceptible de traverser les couches atmosphériques plus ou moins épaisses sans être absorbé ou atténué jusqu'en-dessous du seuil d'ionisation. Des expériences ont montré que l'atmosphère est opaque pour certaines fréquences de laser et transparente pour d'autres fréquences. La transparence de l'atmosphère pour les faisceaux laser est limitée par quelques fenêtres bien déterminées du spectre des fréquences, dont deux importantes, à savoir l'une entre 0,18 et 1,1 micron et l'autre entre 9 et 13 microns. La première fenêtre contient la bande comprise entre les fréquences de l'ultraviolet et les fréquences de l'infrarouge.L'atmosphère est plus ou moins opque pour les autres fréquences. Si l'on veut par conséquent créer un plasma par le croisement de plusieurs faisceaux laser à une altitude par exemple de 20 km, il faut que ces faisceaux soient émis avec des fréquences situées dans l'une des fen8tres de fréquences passantes. Or, les fréquences ionisantes correspondant aux o o longueurs particulières de 1026 A , 910 A et 796 A des molécules d'oxygène, des atomes d'oxygène et d'hydrogène, des molécules d'azote respectivement ne sont pas situées dans ces fenêtres passantes. lies faisceaux laser ionisants à ces fréquences ne traversent pas l'atmosphère et inversement les faisceaux dont la fréquence est comprise dans une fenêtre passante, ne sont Sas en mesure de créer ou de renforcer un plasma parce qu'ils ne possèdent pas l'énergie multiquantique suffisante. Selon une caractéristique importante de la présente invention, on parvient à surmonter cet obstacle en utilisant au moins deux faisceaux laser, ayant des fréquences propres différentes, mais situés dans les fenêtres passantes et en mettant à profit l'effet de combinaison (ou de transmodulation) des ondes électromagnétiques dans un milieu non linéaire, afin d'engendrer un rayonnement dont la fréquence correspond à la fréquence nécessaire à l'ionisation. On peut aussi compter sur l'effet dû aux harmoniques 2 (fréquences doubles) des faisceaux incidents pénétrant le plasma non linéaire. I1 est établi (voir l'article susmentionné de Gurevitch) en effet que par l'interaction de deux faisceaux électromagnétiques de fréquences fl et f2, se propageant dans un milieu non linéaire du premier ordre, on peut créer entre autres quatre ondes de combinaison polarisées, ayant respectivement les fréquences hybrides f2 + 2 fl, f2 + fl ou 2f2 + fi. lie choix des ondes de combinaison dépend des conditions de non-li- néarLé,due soit aux variations des vitesses électroniques dépendant du carré des champs électriques associés aux ondes,soit des variations des densités électroniques qui sont directement proportionnelles aux champs électriques. Ces effets sont décrits plus en détail dans l'article de D. Solimini "Light Waves Mixing in Non linear Anisotropic Media" paru dans 1,Proceedings of the IEEE", novembre 1963, pages 1408 à 1411. Des études de T.R. Hartz et R.E. Barrington ont d'autre part montré ("Non linear Plasma Effects in the Alouette Recordings" paru dans "Proceedings of the IEEEE, juin l?69, volume 57, NO 6, pages 1108 à 1113), que la non-linéarité existe dans un milieu ionisé en atmosphère Or, on sait que dans l'atmosphère, mbeme en dehors de l'atmosphère, il existe une ionisation naturelle dont la densité est approximativement 103 électrons par cm3. Ce degré d'ionisation est suffisant pour donner naissance au phénomène de non-linéarité. I1 est donc possible, en connaissant les fréquences hybrides produites par l'interaction de deux faisceaux laser et les fréquences harmoniques, de déterminer et de choisir deux sources de laser, (par exemple parmi ceux de la table I de l'art.de F.P. Gagliano et al 'lLasers in Industry",cité ci-dessus),remplissant simultanément les conditions que les fréquences des faisceaux laser soient dans les fenêtres passantes et que l'interaction entre les deux faisceau laser ou l'action des harmoniques engendre au moins un rayonnement ionisant d'au moins certaines molécules de l'atmosphère et enfin que les puissances des sources de laser soient telles que le rayonnement ionisant ait une intensité suffisante pour créer et maintenir un plasma à haute altitude. La demanderesse a évalué que deux sources de laser qui peuvent être utilisées pour la mise en oeuvre du procédé selon la présente invention et qui répondent aux critères mentionnés ci-dessus, peuvent être d'une part une source de laser verre dopé au Néodyme produisant un faisceau de base à impulsions de 100 picosec et de densité de flux de puissance de 109 MW/cm2, de longueur d'onde 10'600 et fréquence 283 Terahertz et harmoniques et d'autre part une sour 0 ce de laser Rubis de grande puissance, de longueur d'onde 6943 A et fréquence 432 Terahertz avec harmoniques possibles. lies fréquences d'ionisation étant,par exemple de 2924 Tershertz pour la molécule 02, et de 3297 Tershertz pour les atomes 0 et H,elles peuvent Autre atteintes soit par l'harmonique 2 du laser Néodyme harmonique 6, soit par combinaison laser Néodyme harmonique 6 et laser Rubis harmonique 3.D'autres combinaisons sont possibles dans le cadre de l'effet photoélectrique multiquantique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de quelques modes de réalisation montrés ci-après à titre d'exemple en référence aux figures dans lesquelles: La figure 1 illustre schématiquement la création d'une couche réflectrice et la diffusion des ondes électromagnétiques par cette couche; La figure 2 montre schématiquement un premier mode de réflexion des ondes électromagnétiques; La figure 3 montre une courbe de la portée des ondes électromagnétiques dans le mode de réflexion de la figure 2; La figure 4 montre un deuxième mode de réflexion des ondes électromagnétiques; La figure 5 montre schématiquement un mode de mise en oeuvre de la présente invention avec plusieurs couches réflectrices; La figure 6 montre un schéma en bloc d'une source de laser. La figure 1 illustre schématiquement la création d'un milieu ionisé ou plasma P à haute altitude, ainsi que la réflexion sur celle-ci des ondes électromagnétiques émises par une antenne émettrice placée sur terre. Selon la présente invention le plasma P est créé par le croisement d'au moins deux faisceaux laser 2 et 4 issus respectivement de deux stations de base 6 et 8. Ces stations de base 6 et 8 comportent chacune au moins une, mais de préférence plusieurs sources de laser, afin d'émettre si c'est nécessaire, des faisceaux laser ayant des fréquences différentes entre eux, qui sont situées dans les fenêtres passantes et engendrent dans le milieu P des fréquences hybrides capables d'y créer et maintenir une ionisation permanente. Ainsi, chacune des stations 6 et 8 comporte de préférence deux sources de laser (Néodyme et Rubis), ou une seule source de laser de laquelle sont issus des harmoniques. Une antenne émettrice directive 10, dont le diagramme de directivité 12 est montré en traits interrompus, est placée au sol, par exemple entre les stations 6 et 8, pour émettre des ondes électromagnétiques en direction du milieu ionisé P. Les ondes électromagnétiques issues de cette antenne 10 et représentées schématiquement par des rayons 14, subissent à la surface du milieu ionisé P une réflexion optique, le tout se passant comme si l'antenne 10 était placée au centre du milieu réflecteur ionisé P. Les ondes électromagnétiques émises par l'antenne 10 sont de préférence comprises dans la gamme des très hautes et ultra-hautes fréquences, c'est-à-dire entre 30 et 3000 megahertz. Ces ondes peuvent donc aisément constituer des ondes porteuses d'informations par modulation de fréquence ou d'amplitude, comme par exemple celles utilisées en radio et télédiffusion. Avant de procéder à la création du plasma P, il peut être avantageux de sensibiliser l'atmosphère, c'est-à-dire d'augmenter légèrement l'état d'ionisation naturelle de l'atmos- phère dans la région P. En dehors du fait qu'une telle sensibilisation garantit l'effet de non-linéarité, on peut réaliser un amorçage pour la création ultérieure du plasma par les faisceaux laser. Cette sensibilisation peut être réalisée de deux manières différentes. La première consiste à envoyer pendant un certain temps, à l'aide de l'antenne émettrice 10 un rayonnement électromagnétique, qui peut Autre constitué par l'onde porteuse, vers la région P. Une autre manière consiste à envoyer avant la création du plasma P, des impulsions électromagnétiques avec une fréquence de l'ordre du gigahertz. Cette onde modulée pourrait d'ailleurs être envoyée par l'antenne émettrice 10. Au lieu d'émettre un rayonnement électromagnétique de sensibilisation par 11 antenne émettrice, on pourrait prévoir des antennes auxiliaires aux stations de bases 6 et 8, rien que pour émettre ce rayonnement. Ceci permettrait, par le croisement de plusieurs ondes, un certain réchauffement de l'atmosphère et par conséquent, une meilleure sensibilisation. Afin d'assurer une bonne réflexion sur le milieu ionisé P, il faut qu'il y ait une limite nette entre celui-ci et l'atmosphère environnante. I1 faut d'autre part que l'indice de réfraction du milieu ionisé P soit égal à zéro. Ces deux conditions sont satisfaites par un balayage approprié des faisceaux laser et par un degré d'ionisation suffisant. I1 est à noter que, si pour une raison ou l'autre, le degré d'ionisation diminuait, la fréquence limite de reflexion du milieu P diminuerait également. Une partie du spectre des ondes électromagnétiques serait par conséquent absorbée au lieu d'être réfléchie, Or, l'absorption d'ondes électromagnétiques "réchauffe" le plasma et tend à augmenter le degré d'ionisation. On voit donc que les ondes porteuses émises par l'antenne 10 contribuent à l'entretien du plasma. L'étendue du milieu ionisé P, c'est-à-dire la grandeur de la surface réflectrice doit répondre au diagramme de directivité des ondes électromagnétiques émises par l'antenne 10 placée au sol, et est fonction de l'altitude du milieu ionisé P. Ainsi, à titre d'exemple, avec un angle d'ouverture de 100 du faisceau de rayons 14 et une altitude de 20 kilomètres du milieu P, il faut une surface réfléchissante d'environ 5000 m2. Or, la faible divergence des faisceaux laser fait que la section de ceux-ci, à une altitude de 20 km, ne dépasse guère quelques m2. Il faut par conséquent prévoir des moyens de balayage afin que les différents faisceaux laser puissent balayer de façon coordonnée une surface d'environ 500C m2. Les vitesses de balayage sont fonction des temps de relaxation des particules et de la cadence des impulsions. L'altitude du milieu ionisé r est réglable par l'inclinaison des sources laser, c'est-à-dire l'angle d'émission des faisceaux. En pratique l'altitude du milieu P peut être réglée à une valeur quelconque comprise entre celle des antennes existantes les plus élevées, y compris les bases topographiques des supports, et une valeur en atmosphère compatible avec la stabilité des conditions d'exploitation. Le choix de l'altitude dépend essentiellement de plusieurs paramètres et doit de pré- référence constituer un compromis acceptable entre plusieurs conditions. L'altitude du milieu ionisé P dépend en premier lieu de la superficie à desservir.Sa figure 2 montre l'angle de réception , en un point B de la surface terrestre, d'une onde électromagnétique c' provenant de la réflexion d'une onde incidente sur le milieu ionisé p. Cet angle &alpha; est évidemment fonction de la hauteur h du milieu P et détermine par conséquent la portée pratique maximale des ondes électromagnétiques émises à l'endroit A de la surface terrestre, cette portée maximale étant atteinte lorsque l'angle &alpha; devient zéro, c'est-à-dire que l'endroit B constitue l'horizon dégagé par rapport au milieu ionisé P.La figure 3 montre la relation entre l'angle &alpha; d'une tart et la distance kilométrique entre A et B, pour une altitude de dix kilomètres et une altitude de vingt kilomètres du milieu ionisé. Selon la présente invention, la portée maximale (pour @ = 00) des ondes électromagnétiques, c' est-à-dire la distance entre les endroits A et B est approximativement 300 kilomètres lorsque le milieu ionisé P se trouve à une altitude de 10 kilomètres, tan- dis que cette distance augmente à 550 kilomètres approximati vemeit, si altitude du milieu P est 20 kilomètres. Pour une valeur set = 2, , les portées sont respectivement ce 180 km et 300 km. Pour fixer l'altitude du milieu réfléchissant P, il fant également tenir compte du fait que, à basse température, té est p@@@@@@@@@@. en résulte que la création @@ @@@ @ @evient p@@@@ @a@@@@ @@rsque @alt@@@de est plus élev@@@@@@@ @@@@re, @@ @@@@eu P ne doit pas être tr@p él@@gné de@@ surfa@@ terrestre, afin que l'atténuation @@ l'intensité des faisceaux laser dans @@@ @@@@hes atmosphériques ne réd@ @@ la p@@@san@e de @@@x-ci en-dessous du seuil d'ionisation des molé@@@ es et des atomes du milieu P.D'autres facteurs intervenant peur la détermination de @'altitude du milie@ réflecteur P son@ @@ stabilité des couches atmosphériques, ainsi que des phénomènes météorologiques. Il semble qu'un croisement des fais@eaux @aser pour la création du milieu ionisé P à environ 20 km d'altitude présente un compromis acceptable entre les conditions physiques de l'atmosphère conditionnant l'ionisation du milieu, la staoi lit de couches réflectrices d1une part, et la géométr@e d'ensemble, déterminant la superficie de la zone de service au s@l, d'autre part. La forme du milieu réflecteur, en particulier @@ configuration de sa surface tournea vers l'antenne émettrice 10 est déterminante pour la direction des ondes électromagnétioues réfléchies. La forme géométrique de la surface réfléchissante du milieu P peut varier n fonction de la position du milieu P par rapport à la position de l'antenne émettrice 10 Lorsque le milieu P se trouve à la verticale au-dessus de l'antenne émettri e 10, con-ze par exemple dans le mode de réalisation de la figure 1, la surface réfléchissante du milieu P don t causer une divergence des rayons d'ondes électromagnétiques 14, c'est-à-dire que la surface réfléchissante doit être convexe, comme par exemple sphérique ou en forme d'ellipsoide. Dans @e cas l'antenne émettrice 10 se trouve également au centre de la surface desservie par les ondes électromagnétiques. La figure @ montre un exemple @@ mise e@ c@uvre du procédé selon la presente invention, ss@on lequel l'antenne émettri@e 10 se trouve en dehore de la zone touchée par les ondes réfléchies par le milieu ionisé réfléchissant P. Ceci est possible grâce à une géomé@@ appropriés de la surface réfléchissante @@ mi ou P. Selon la figure 4, le milieu P présente une surface extérieure aplatie. Tes rayons extremes, représentés sur cette figure, interceptent, après réflexion, la zone comprise entre D et E sur la surface de la terre. Afin de réaliser une divergence dans une direction perpendiculaire au plan de la figure 4, et de couvrir une surface bien déterminée, la surface réfléchissante du milieu P est de préférence convexe dans le sens perpendiculaire au plan de la figure 4. Une surface réfléchissante de forme appropriée peut donc être constituée par une surface cylindrique ou conique. Chaque station de base comporte, comme déjà. mentionné précédemment, de préférence au moins deux sources de laser de nature différente, émettant des faisceaux de fréquences différentes. I1 est d'autre part avantageux de doubler chacune de ces sources de laser par une source constituant une réserve, afin de pouvoir procéder rapidement à la substitution d'un faisceau laser en cas de défaillance ou d'une atténuation anormale temporaire d'un faisceau laser. Afin de pouvoir réaliser un croisement en altitude de deux faisceaux laser, il faut disposer d'au moins deux stations à la surface terrestre. I1 est toutefois préférable de prévoir plusieurs stations de source de laser, par exemple trois ou quatre, qui seront disposées au sommet d'un polygone régulier ou irrégulier inscrit dans une circonférence. lie rayon de cette circonférence peut être égal à l'altitude du milieu ionisé réflecteur P, de sorte que les sources de laser puissent être pointées sous un angle de 450 dans le ciel. En disposant des stations de base au sommet d'un polygone régulier, on peut créer un milieu ionisé P ayant une surface réflectrice régulière qui réfléchit et diffuse les ondes électromagnétiques régulièrement dans toutes les directions avec la meme intensité. On peut aussi rapprocher les sources du centre du polygone, afin de réduire la longueur des trajets des faisceaux dans l'atmosphère, mais on ne bénéficie plus autant d' une certaine "diversité" des conditions météorologiques que permettent des sources plus distantes les unes des autres, ainsi qu'il sera expliqué plus en détail par la suite. On peut également créer une surface réflectrice irré culière avec une directivité spécialement atténuée ou renforcée dans certains directions, en disposant les stations de base suivant un polygone irrégulier. Le milieu ionisé sera de préférence créé au-dessus de ce polygone, de préférence audessu de son centre. I1 est toutefois également possible de créer le milieu ionisé au-dessus de la périphérie de ce- polygone, ou même à l'extérieur de celui-ci. Chaque source de laser est pourvue d'un dispositif mécanique de pointage, pour régler l'inclinaison des sources et l'angle d'émission des faisceaux laser. En plus de ce dispositif de pointage, chaque source de laser est pourvue d'un dispositif électronique de balayage, afin d'explorer la surface du milieu ionisé. Ce-balayage peut être réalisé par un systeme de Bragg assurant des déflexions suivant des directions oztogonales x et y.Ce dispositif de déflexion électronique est de préférence commandé par un ordinateur, de manière que les mouvements de balayage des différents faisceaux laser soient synchronisés entre eux en vue de la création d'une forme déterminée du milieu ionisé P. La fréquence de balayage de chacun des faisceaux laser dépend d'une part de la grandeur de la surface réflectrice du plasma P ainsi que du temps de recombinaison des électrons et des ions du plasma, et de la durée de relaxation des électrons lors de l'ionisation. La fréquence de balayage doit en tout cas être suffisante pour entretenir une ionisation permanente du milieu P. Les stations de base sont de préférence munies d'équipements de contrôle et de mesure du milieu réflecteur, afin d'en déterminer et surveiller les paramètres responsables de la bonne opération du procédé, comme par exemple l'altitude et le degré de réflexion. Lors du choix de la puissance des sources de laser, il faut tenir compte de l'atténuation des faisceaux laser lors de la traversée des couches atmosphériques et plus particulièrement des nuages. A ce sujet, il est à noter que l'atténuation par temps clair, c'est- à-dire sans nuages, est négligeable. En ce qui concerne l'atténuation par les nuages, il faut distinguer entre deux catégories de nuages. lies nuages formés par de la brume et du brouillard atténuent les faisceaux laser dans des limites acceptables, à condition que leur puissance au départ soit suffisante pour compenser cette atténuation. C'est donc de cette atténuation qu'il faut tenir compte, entre autres, lors du choix de la puissance d'une source de laser. Les nuages orageux, par contre, contenant de grosses'goutelettes d'eau, atténuent sensiblement les faisceaux laser, de sorte que la formation et l'entretien du milieu ionisé, pourrait paraître compromis en présence de ce type de nuages. La superficie couverte par ces nuages ainsi que l'épaisseur de ces derniers sont toutefois généralement relativement réduites, de sorte que la disposition des stations d'émission des faisceaux laser aux extrémités d'un polygone d'un diamètre de 40 kilomètres par exemple, permet une couverture multiple, c'està-dire que Si, par exemple, une ou deux stations sur quatre sont couvertes par de petits nuages, il est possible que les trois ou deux autres stations ne le soient pas, de sorte que l'entretien du milieu ionisé est tout de même garanti, malgré le manque d'inefficacité des deux stations couvertes.C'est la raison pour laquelle on a recommandé ci-dessus de ne pas trop rapprocher entre elles les sources de laser, afin de bénéficier d'une plus grande diversité des conditions météorologiques et en particulier des changements ou alternances d'une couverture nuageuse. Pour interrompre l'ionisation du milieu P, il faudritpar conséquent que tous les faisceaux laser soient simultanément"coupés" par un nuage orageux, ce qui nécessite la présence de nuages très épais ayant une superficie d'au moins 1000 km2, dans le cas où les stations de base sont situées au sommet d'un polygone inscrit dans un cercle de 20 kilomètres de rayon. Quoique cette possibilité soit très rare, la présente invention prévoit néanmoins un moyen pour parer à cette éventualité. Conformément à la présente invention, les faisceaux laser sont guidés par une "gaine" lumineuse par temps couvert.Cette gaine lumineuse ou en ondes à supra haute fréquence SHF peut être issue d'une source émettrice annulaire très puissante disposée autour de la source de laser. Selon une variante, cette gaine lumineuse peut être réalisée par une source lumineuse ponctuelle très puissante, disposée au foyer d'un réflecteur concave prévu derrière la source de laser. Cette gaine lumineuse pourrait mAeme être constituée par de la lumière cohérente, c'està-dire un laser, ou par un rayonnement à supra haute fréquence SHF passant par une des fenêtres du spectre. La fonction de cette gaine est de vaporiser les goutelettes d'eau en suspension dans les nuages, c'est-à-dire de réduire l'atténuation en tra ayant le parcours des faisceaux laser d'ionisation. La figure 5 montre à titre d'exemple une vue d'une installation de mise en oeuvre de la présente invention qui prévoit la formation de plusieurs zones ionisées réflectrices distinctes, en l'occurrence les trois couches réflectrices P1, P2 et P3. On a installé plusieurs stations de base B1 L2 L3 et L4 pour l'ionisation des couches P1, P2 et P3, sur un cercle dont le diamètre est compris entre 10 et 20 km. Chacune des stations L1 - L4 est conçue pour diriger un faisceau laser vers chacune des couches réflectrices.Au centre des stations de bases se trouve une installation de radio et/ou télédiffusion comprenant par exemple trois émetteurs E1, E2 et E3, chacun de ceux-ci émettant respectivement une onde électromagnétique modulée en direction d'une des couches réflectrices P1 à P3. Les trois couches P1 à P3 sont de préférence formées à des altitudes différentes. En leur donnant ainsi des formes et des orientations bien précises on peut desservir par chacune des couches P1, P2 et P3 une région bien déterminée. La figure 6 montre un schéma en bloc d'une source de laser susceptible d'être utilisée dans une installation selon la présente invention. La référence 20 désigne une source de lumière cohérente commandée par un générateur d'impulsions brèves 22. On utilise en effet de préférence un laser à impulsions, étant donné que la puissance est plus élevée en comparaison avec une source de laser à émission continue. Les impulsions ont une durée de 10 9 à 10-12 seconde. La cadence des impulsions est réglable et peut, comme déjà mentionné ci-dessus, être ajustée à la fréquence propre des électrons du plasma pour faciliter l'amorçage de l'ionisation. La durée des impulsions est fonction du temps de transit et de relaxation de l'électron (30 n sec). La référence 24 désigne l'équipement auxiliaire nécessaire au fonctionnement de la source de laser et ne faisant pas partie de la présente invention. En aval de la source de lumière cohérente 20 sont rangés de manière connue en soi un sélecteur de mode 26, un stabilisateur 28, un filtre harmonique 30 et un focalisateur 32. Le faisceau lumineux cohérent et focalisé est ensuite amplifié dans un amplificateur cohérent 34. Cet amplificateur cohérent 34 comporte un coupleur optique 36, un multiplicateur optique 38 pour diviser le faisceau lumineux en une pluralité de faisceaux cohérents de maniere que ceux-ci puissent être amplifiés individuellement par des diodes amplificatrices 40. lies faisceaux élémentaires amplifiés traversent ensuite un coupleur collimateur 42, un compensateur de phase 44, et un amplificateur à diodes auxiliaires 46, avant d'être réunis et envoyés dans un polarisateur optique 48. Un déflecteur optique 50, relié à un dispositif de commande 52, sert à dévier le faisceau laser suivant des directions octogonales x et y, afin d'assurer le balayage nécessaire à la couverture de tout le milieu ionisé P, ainsi qu'il a été décrit plus haut.L'ajustement angulaire de la source de laser est réalisé à l'aide drun dispositif de pointage 54, qui est de préférence télécommandé. Toutes les sources de laser d'une installation selon la présente invention sont d'ailleurs reliées entre elles, ainsi qu'à la station centrale à partir de laquelle elles peuvent être télécommandées. La référence 55 désigne un dispositif d'émission d'une gaine de lumière cohérente ou non-cohérente ou de rayonnement SHF qui peut être mis en service en cas de ciel couvert pour tracer le parcours du faisceau laser. On voit que la présente invention permet par des moyens connus en soi et disponibles industriellement et commer cialement, d'augmenter approximativement de cinq à dix fois la portée des ondes électromagnétiques à très haute et ultra haute fréquence, ce qui permet d'irradier, avec une antenne émettrice placée au sol, un territoire de vingt-cinq à cent fois plus grand que åusqutà présent. Dans les zones montagneuses, une disposition judicieuse des couches réflectrices à grande hauteur rend possible une réduction assez marquée des zones d'ombre, ce qui permet de réduire les couvertures d'appoint par des réémetteurs de faible puissance.Pour desservir-un territoire de la grandeur par exemple de la rance et de ltAllemagne Fédérale, il suffit selon la présente invention de moins d'une dizaine de stations émettrices principales par chaine de diffusion, alors que ces deux pays comptent actuellement chacun approximativement 1200 émetteurs régionaux par channe. La présente invention permet par conséquent une très grande réduction, non seulement des frais d'installation, mais également d'entretien et d'exploitation de l'infrastructure d'un service de diffusion de radio et de télévision, et d'un réseau de relais inter-station extremement réduit. Ce désencombrement extraordinaire des bandes de diffusion et de transmission est à l'avantage certain des services publics et privés. Pour desservir de grandes superficies moyennant la mise en oeuvre de la présente invention, il suffit de prévoir un réseau de stations émettrices composées chacune d'un polygone de stations de sources de laser et d'une antenne émettrice d'ondes électromagnétiques, par exemple placée au centre du polygone, ces stations émettrices pouvant être distantes l'une de l'autre de plusieurs centaines de kilomètres. Dans un tel réseau, on pourrait même associer chaque antenne émettrice à plusieurs couches réflectrices, ctest-à-dire la couche réflectrice se trouvant au-dessus de l'antenne et celles se trouvant au-dessus des stations émettrices avoisinantes et inversement associer chaque couche réflectrice à plusieurs antennes émettrices appartenant à des stations émettrices différentes.On pourrait également décaler le réseau des antennes émettrices du réseau des couches réflectrices, de sorte que chaque antenne se trouve par exemple à mi-distance entre quatre couches réflectrices. On pourrait maeme prévoir une doubl-e réflexion sur plusieurs couches réflectrices. Ainsi, une onde électromagnétique porteuse pourrait être réfléchie d'une première couche réflectrice directement vers une deuxième couche réflectrice avant d'être réfléchie par cette dernière vers la terre, ces couches réflectrices pouvant être distantes l'une de l'autre de plusieurs centaines de kilomètres. Bref, on pourra agencer le réseau de différentes manières en fonction du service de diffusion souhaité et en tenant compte d'une réelle efficacité dans le regroupement des installations. Le service de diffusion aux régions très montagneuses et peuplées, ainsi qu'aux régions à populations disséminées soit par l'existence de nombreuses iles (Japon), ou de nombreux lacs (Finlande), ou des contours et limites fort sinueux (Danemark) est considérablement facilité par la mise en oeuvre de la présente invention. Par rapport aux satellites à réception directe (à l'étu- de), le procédé a l'avantage d'un coût très largement inférieur, de la maîtrise totale au sol du matériel d'équipement, de l'auto nomie régionale ou nationale. L'économie des canaux et des fréquences, y compris les voies de service nombreuses est très grand eu égard des systèmes actuels de diffusion par antennes terrestres. Enfin, quoique la présente invention ait été décrite en vue d'une utilisation par un service de radio et télédiffusion, il est évident qu'elle trouve une application partout où on est confronté avec le problème de la portée d'une onde électromagnétique modulée; tels sont les cas des réseaux de télécommunications terrestres (trafic téléphoniques, telex,fasci- milés et autres) de télécommunications aéronautiques (trafics, services, guidages) de télécommunications maritimes (trafics, services, guidages), réseaux destinés aux informations et observations météorologiques, que ce soit pour des applications civiles ou militaires. REVENDICATIONS 1. Procédé de transmission et de diffusion d'informations par ondes électromagnétiques modulées, caractérisé par la création à haute altitude d'une couche réflectrice des ondes électromagnétiques dirigées sur cette couche r une station émettrice installée au sol. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche réflectrice est constituée par la surface d'un milieu fortement ionisé. 3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le milieu ionisé est créé et maintenu artificiellement à l'aide d'un rayonnement ionisant. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit rayonnement ionisant est constitué par des faisceaux laser. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le milieu ionisé est créé au point d'intersection d'au moins deux faisceaux laser, issus de sources de laser installées au sol. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on utilise au moins deux faisceaux laser ayant des fréquences différentes, afin d'engendrer dans l'atmosphère, par le phénomène de non-linéarité, des fréquences hybrides et des fréquences harmoniques correspondant aux bandes et aux fréquences d'ionisation du milieu, l'ionisation pouvant être multiquantique ou uniquantique selon les fréquences résultantes agissant sur le plasma. 7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'on utilise des faisceaux laser à impulsion. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les ondes électromagnétiques de transmission et de diffusion d'informations sont situées dans la gamme des très hautes et ultra hautes fréquences entre 30 et 3000 mégahertz. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,précédentes, caractérisé en ce que lfon détermine l'altitude de la couche réflectrice en fonction des caractéristiques physiques de l'atmosphère, de la distance de transmission et de diffusion des ondes électromagnétiques modulées, et du nombre de transmissions et de diffusions de télévision et de radio diffusion sonore à fréquence modulée. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que lion crée la couche réflectrice à une haute altitude par rapport aux antennes terrestres, cette altitude variant entre 20 et 30 kilomètres en fonction des atténuations des faisceaux laser, de la composition de la haute atmosphère et des conditions imposées par l'utilisateur. 11. Procédé selon l'une des revendications 5, 9 et 10, caractérisé en ce que les faisceaux laser sont émis sous un angle de l'ordre de 450. 12. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée par au moins deux stations de base installées au sol et comprenant chacune au moins une source de laser pour émettre et diriger un faisceau laser en altitude vers un point déterminé ainsi qutau moins un émetteur d'ondes électromagnétiques comprenant une antenne émettrice pour diriger des ondes électromagnétiques dans la région d'intersection des faisceaux laser. 13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que chaque source de laser est pourvue de moyens de déflexion pour provoquer des déflexions coordonnées desdifférents faisceaux laser et un balayage d'une surface déterminée de l'atmosphère par le point d'intersection des faisceaux. 14. Installation selon la revendication 12, caractérisée par plusieurs stations de base installées au sommet d'un polygone. 15.Installation selon la revendication 14,caractérisée en ce que ledit polygone est régulier. 16.Installation selon l'une des revendications 12 à 15,caractérisée en ce que chaque station de base comporte deux paires de sources de laser identiques, chaque paire comprenant deux sources de laser ayant respectivement des faisceaux de fréquences distinctes fl et f2, pouvant recouper dans l'espace les faisceaux conjugués des autres stations d'ionisation, mais n'interférant pas entre eux au départ et en basse atmosphère. 17. Installation selon l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisée en ce que les sources de laser sont des sources à impulsions. 18. Installation selon les reyendications 14 et 15, caractérisée en ce que l'émetteur d'ondes électromagnétiques est disposé au centre du polygone formé par les stations d'ionisation de base. 19. Installation selon l'une quelconque des revendications 12 à 18, caractérisée en ce que chaque source de laser comporte des moyens d'émission d'un faisceau d'un rayonnement optique ou supra haute fréquence SHF approximativement coaxial au faisceau laser.