Brevet FR2725090A1 — publié le 19960329

La présente invention est relative à un procédé de transmission au moyen d'un faisceau laser. Plus particulièrement, un but de l'invention est de proposer un procédé de transmission dont le faisceau laser qui porte des informations ne peut pas être facilement détecté autrement que par le récepteur, destinataire des informations. L'invention propose à cet effet un procédé de transmission entre un émetteur et un récepteur au moyen d'un faisceau laser, dans lequel on envoie le faisceau en sorte qu'il soit diffusé par les particules de l'atmosphère et on reçoit l'énergie diffusée à bord du récepteur par détection hétérodyne. Avec un tel procédé, le faisceau porteur d'informations n'atteint le sol qu'après diffusion, de sorte que les flux reçus au sol sont inférieurs aux seuils de détection classiques. Ces flux ne peuvent être détectés au sol que par la mise en oeuvre, d'une part, d'un balayage tridimensionnel de l'espace et, d'autre part, d'une détection hétérodyne qui nécessite de connaître préalablement la fréquence de la porteuse du faisceau émis. Egalement, le procédé proposé permet d'éviter les masquages par les obstacles naturels qui, au sol, rendent souvent les transmissions optiques par visée directe inopérationnelles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard de la figure unique annexée sur laquelle on a illustré un procédé de transmission conforme à l'invention. Sur cette figure, on a représenté un émetteur 1 et un récepteur 2. Le récepteur 2 est situé dans un rayon de 10 km par rapport à l'émetteur 1. L'émetteur 1 comprend une source laser 3, des moyens pour la modulation du faisceau laser émis par la source 3, ainsi que des moyens optiques 4 de type optique Cassegrain, qui permettent de focaliser le faisceau L en sortie dudit émetteur 1. Ces moyens 4 coopèrent avec des moyens d'orientation (miroir de sortie orientable par exemple) pour, conformément à un aspect avantageux de l'invention, focaliser le faisceau L émis sur un point de l'atmosphère prédéterminé. Le récepteur 2 comporte des moyens de détection hétérodyne. Ces moyens comprennent plus précisément un oscillateur local 5 qui est constitué par une source laser analogue à celle de l'émetteur 1, une cellule de photodétection 6, des moyens optiques 7 de type Cassegrain et un analyseur de spectre 8 qui commande l'oscillateur local 5 en fonction de la détection que réalise la cellule 6. Le faisceau émis par l'oscillateur 5 est renvoyé, par une lame semiréfléchissante 9, sur la cellule 6 avec le faisceau reçu par le récepteur 2, ce faisceau traversant ladite lame 9. L'émetteur 1 pointe dans une direction donnée de l'atmosphère. Ainsi qu'illustré par les multiples flèches sur la figure, le faisceau L émis est diffusé par les aérosols de l'atmosphère. Une partie du flux ainsi diffusé est reçue par le détecteur 2. Le récepteur 2 comporte également des moyens lui permettant de s'orienter de façon à recevoir le faisceau provenant d'un point particulier de l'atmosphère. Selon un aspect particulièrement avantageux de l'invention, le récepteur 2 et l'émetteur 1 sont reliés par une liaison auxiliaire, par exemple une liaison hertzienne, par laquelle l'émetteur 1 indique au récepteur 2 la direction dans laquelle le faisceau L a été émis, et, par conséquent, la direction de l'espace que le récepteur 2 doit observer. Cette liaison permet ainsi de confondre les points de l'atmosphère sur lesquels l'émetteur 1 et le récepteur 2 sont orientés. La longueur d'onde d'émission du faisceau laser est choisie autour de 10,6 pm. A cette longueur d'onde, la lumière ne traverse pas le verre et n'est donc pas dangereuse pour les aéronefs. La source 3 est une source laser de type CO2. Une telle source présente l'avantage d'une bande d'émission très peu large. Elle est peu bruitée. Le laser C02 présente également un bilan de puissance satisfaisant. Les deux sources laser 3 et 5 sont toutes deux stabilisées en fréquence. On utilise à cet effet, par exemple, comme référence de fréquence le flanc d'un pic de transmission d'un résonateur Fabry-Pérot. Les moyens de modulation de l'émetteur 1 réalisent une modulation de fréquence binaire. La bande passante de cette modulation est supérieure au débit d'informations que l'on souhaite transmettre par seconde (typiquement 10 Mbits/s) et est de l'ordre de quelques MHz. L'écart entre les deux fréquences qui correspondent aux deux valeurs binaires est choisi supérieur aux valeurs extrêmes que peut prendre le décalage Doppler. Ces moyens de modulation sont par exemple des moyens du type acousto-optique en LiNbO3, qui sont susceptibles de réaliser une translation de porteuse de 40 MHz. REVENDICATIONS 1. Procédé de transmission entre un émetteur (1) et un récepteur (2) au moyen d'un faisceau laser (L), dans lequel on envoie le faisceau (L) en sorte qu'il soit diffusé par les particules de l'atmosphère et on reçoit l'énergie diffusée à bord du récepteur (2) par détection hétérodyne. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on munit l'émetteur (1) de moyens permettant de focaliser le faisceau émis sur un point de l'atmosphère prédéterminé. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on munit le récepteur (2) de moyens lui permettant de recevoir le faisceau provenant d'un point prédéterminé de 1 'atmosphère. 4. Procédé selon les revendications 2 et 3, dans lequel on réalise entre l'émetteur (1) et le récepteur (2) une liaison auxiliaire permettant de confondre lesdits points prédéterminés.