Brevet FR3157740A1 — publié le 20250627

Système de communication à distance comprenant un système d’interrogation (1) et un dispositif distant (50) coopérant capable d’effectuer une réflexion spéculaire, le système d’interrogation (1) comprenant une source de lumière (10), un système de télescope (40), et un détecteur (80) pour effectuer une détection cohérente sur la base du faisceau concentré par le télescope et d’un oscillateur local formé dans le système d’interrogation (1) à partir de la source de lumière (10). Le système d’interrogation (1) comprend un polariseur vertical (20), la source de lumière (10) produisant un faisceau émis à travers ledit polariseur (20), et de plus un séparateur de faisceau (BS1), une lame quart d’onde (30) assurant que le trajet en espace libre de la lumière soit effectué par celle-ci avec une polarisation circulaire, le dispositif distant (50) effectuant un nombre impair de réflexions. Figure d’abrégé : 1 Système de communication à distance par lumière polarisée circulairement Contexte technique L’invention s’inscrit dans le domaine des communications à distance en espace libre à l’aide de moyens optiques émettant une onde lumineuse. Par nature, la communication optique peut être directionnelle, une lumière aux fins de transmettre un message étant émise dans une direction donnée par l’émetteur et suivant ensuite un parcours rectiligne dirigé vers le partenaire, et cette directionnalité participe à sécuriser les transmissions. Par ailleurs, pour ne pas être visible aux yeux humains, elle est préférentiellement basée sur des ondes de la gamme du proche infra-rouge, faciles à utiliser avec des outils optiques courants tout en étant invisibles aux yeux. Typiquement, les sources laser sont utilisées pour leur puissance et la possibilité de contrôler leurs émissions, en matière de direction dans l’espace et de fréquence (ou longueur d’onde). On s’intéresse à des communications entre deux acteurs pouvant être tous les deux mobiles par rapport au référentiel terrestre et étant dans le cas général techniquement asymétriques l’un vis-à-vis de l’autre, comme un véhicule terrestre au sol et un véhicule aérien en l’air, par exemple un drone piloté à distance, qui peut éventuellement transporter une caméra pour filmer les zones qu’il survole. Il est connu de mettre en place une source de lumière dans chacun des deux véhicules, comme dans US7920794B1 mais cela mène à un système aérien lourd et couteux, ce qui n’est pas satisfaisant. Un cas d’usage avec un acteur aérien est évoqué dans le présent texte, mais il est possible de décliner l’usage des principes présentés avec des liaisons maritimes et terrestres, l’un des porteurs étant plus mobile et plus compact que l’autre, comme par exemple une bouée dans le domaine maritime, communiquant avec un navire. Dans une telle situation, le véhicule aérien ne peut pas – ou ne souhaite pas - embarquer des équipements lourds, et n’est de préférence par conséquent pas équipé d’un système de pointage, c’est-à-dire de détermination active d’une direction pour la réception de la communication montante ou l’émission de la communication descendante. Il n’est pas non plus, de préférence, équipé d’une source lumineuse. Le système au sol, embarqué dans le véhicule terrestre, est alors chargé d’interroger le système léger, en émettant une onde lumineuse dans la direction du système léger, le système léger répondant en utilisant l’onde qu’il a reçu, et en la retournant, modifiée. Cela est présenté par exemple dans US20100303466A1, qui utilise des ondes de la gamme du proche infra-rouge, avec une modulation d’amplitude QPSK pour le signal montant, et une modulation d’amplitude avec un format différent (qui peut être une modulation tout ou rien) pour le signal descendant, ouvrant théoriquement la voie à un échange full-duplex. Le système est néanmoins sensible aux conditions atmosphériques, du fait de la gamme de longueur d’onde utilisée. Ainsi, alors qu’un système d’émission et de pointage est embarqué dans le véhicule terrestre, le véhicule aérien est quant à lui muni d’un système de réflexion spéculaire qui réfléchit de manière cohérente la lumière qui lui parvient, ce qui lui confère une capacité de coopération avec le véhicule au sol, bien qu’étant largement passif sur le plan optique puisqu’il peut ne contenir aucune source de lumière. La réflexion spéculaire peut être effectuée par un réflecteur en configuration coin de cube ou œil de chat, notamment. Il est connu d’effectuer, lors de la réflexion spéculaire, une modulation du signal, appelée rétromodulation, qui peut être une modulation d’amplitude ou de phase optique. Celle-ci peut être effectuée par un système électronique qui reste léger et peu encombrant et qui nécessite peu d’énergie par rapport au système au sol. Ainsi, l’invention qui va être présentée concerne un système communication optique entre un émetteur/récepteur (nommé ‘système sol’) et un système distant réfléchissant qui peut être un rétromodulateur. Ce système de communication à distance fonctionne à l’aide d’une lumière polarisée circulairement. Il peut être utilisé pour une télémétrie et/ou pour une communication mono ou bidirectionnelle. Le document US20100303466A1 mentionné ci-dessus propose un système limité aux longueurs d’onde du proche infra-rouge (bande C autour de 1,55 µm), pour lesquelles il existe des fibres optiques et des circulateurs optiques. Mais les infra-rouges plus lointains (dits moyens infra-rouge, incluant dans le texte ci-après la bande II entre 3 et 5 µm et la bande III, plus lointaine que la bande II, au-delà de 8 µm) permettent une meilleure transmission dans l’atmosphère, notamment quand les conditions météorologiques ne sont pas bonnes (du fait de la présence de nébulosité). Par contre, les fibres optiques et circulateurs optiques ne sont pas disponibles avec les performances nécessaires (maintien de polarisation et de pertes de propagations) à ces longueurs d’onde. Le document US8379286B2 divulgue un système dans lequel l’intensité de la lumière est modulée dans un lien montant en déplacement de fréquence FSK. Une basse fréquence est utilisée pour la modulation pour le lien montant, et une haute fréquence est utilisée pour la modulation pour le lien descendant. Il a aussi été proposé, notamment dans l’article IEEE Photonics technology letters Z. Xu et al. 32, 11, June 1, 2022 d’utiliser une détection cohérente pour démoduler, dans le système source, le signal rétromodulé en fréquence. La détection cohérente nécessite un bon alignement du faisceau incident. La modulation en fréquence dans le système source permet de plus de mesurer la distance entre les deux acteurs de la communication, grâce à l’analyse du signal en retour, par le principe connu du télémètre lidar FMCW (frequency modulated continuous wave). Une modulation d’amplitude est ajoutée dans le système léger, pour transmettre des données vers le sol. Mais le système, construit autour d’un laser à 1,55 µm utilise des composants qui ne sont pas disponibles pour le moyen infra-rouge, comme un circulateur fibré. Une modulation d’amplitude en quadrature est aussi proposée pour un lien montant dans le document Val Marti et al, "FM-CW LiDAR for Proximity Sensing Applications Integrating an Alignment-Tolerant FSO Data Channel," 2022 European Conference on Optical Communication (ECOC), Basel, 2022. On est donc confronté à la nécessité de trouver une solution pour les longueurs d’onde moyen infra-rouge et les détecteurs associés. Les détecteurs facilement intégrables industriellement à ces longueurs d’onde sont des détecteurs intersousbandes, et ils sont sensibles à la polarisation, ce qui complique la tâche de mettre au point un système de communication, mais a aussi été mis à profit dans les modes de réalisation décrits. Le système décrit ici porte plus particulièrement sur la fonction émission & réception du système sol, en lien avec une capacité à refléter une lumière avec inversion du sens d’une polarisation circulaire dans le système distant. Pour résoudre les difficultés évoquées, il est proposé un système de communication à distance comprenant un système d’interrogation et un dispositif distant coopérant capable d’effectuer une réflexion spéculaire en direction du système d’interrogation, le système d’interrogation comprenant une source de lumière, un système de télescope pour émettre un faisceau en espace libre vers le dispositif distant et concentrer en provenance de la même direction un faisceau réfléchi, et un détecteur pour effectuer une détection cohérente sur la base du faisceau concentré et d’un oscillateur local formé dans le système d’interrogation à partir de la source de lumière. Le système de communication est remarquable car le système d’interrogation comprend un polariseur vertical, la source de lumière produisant un faisceau émis à travers ledit polariseur, et de plus un séparateur de faisceau placé pour séparer un faisceau provenant du polariseur vertical en deux faisceaux dirigés (directement ou indirectement) d’une part vers le télescope et d’autre part vers le détecteur, et inversement séparer un faisceau provenant du télescope en deux faisceaux dirigés (à nouveau directement ou indirectement) d’une part vers le détecteur et d’autre part vers la source, une lame quart d’onde placée sur le trajet de lumière entre le polariseur vertical l’espace libre assurant que le trajet en espace libre de la lumière soit effectué par celle-ci avec une polarisation circulaire, le dispositif distant effectuant un nombre impair de réflexions (par exemple une unique réflexion, ou alors 3 réflexions) avant de retourner la lumière vers le système d’interrogation. Ainsi, la spécificité du système est l’utilisation d’une polarisation optique circulaire lors de la propagation espace libre entre le système sol et le partenaire distant, éventuellement un rétromodulateur. Le nombre impair de réflexion dans le dispositif distant assure que la polarisation circulaire de la lumière qui revient (lumière descendante) est de sens inverse de celui de la polarisation circulaire de la lumière envoyée vers le dispositif distant (lumière montante). L’utilisation de cette polarisation circulaire présente donc l’ avantage suivant : - Isolation de la source vis à vis du faisceau réfléchi par le partenaire distant et des réflexions parasites au sein du système d’interrogation sans besoin d’un isolateur de Faraday ou d’un circulateur, grâce au polariseur vertical qui met en place cette isolation, la lumière revenant avec une polarisation circulaire inversée. L’invention offre aussi l’avantage suivant : bonne propagation en cas de perturbation météorologique (en particulier les brouillards épais), car la lumière polarisée circulairement se propage mieux dans ces conditions que la lumière polarisée linéairement. Ces deux avantages sont particulièrement notables si une longueur d’onde dans le moyen ou lointain infrarouge (3 – 12 μm) est utilisée. Notamment, car dans ces longueurs d’onde, peu de composants (isolateur de Faraday/circulateur) sont disponibles et/ou performants. Selon des caractéristiques avantageuses et optionnelles : la lumière provenant du polariseur vertical et dirigée vers le détecteur par le séparateur de faisceau et la lumière provenant du télescope et dirigée vers le détecteur par le séparateur de faisceau peuvent y parvenir chacune par un nombre entier pair, éventuellement nul, de réflexions sur des miroirs successifs du système d’interrogation ou y parviennent chacune par un nombre entier impair de réflexions sur des miroirs successifs du système d’interrogation. Le fait que la parité soit la même assure que l’on peut ramener les deux lumières sur un séparateur de faisceaux disposé de manière à placer une partie de chacune des deux lumières sur un même axe, sur lequel est placé le détecteur. la lame quart d’onde peut être placée sur le trajet de la lumière entre le polariseur vertical et le séparateur de faisceau, une autre lame quart d’onde étant de plus placée entre le séparateur de faisceau et le détecteur sur le trajet du faisceau concentré. encore une autre lame quart d’onde peut être de plus placée entre le séparateur de faisceau et le détecteur sur le trajet de l’oscillateur local. l’oscillateur local peut être amené au détecteur avec la polarisation résultant du passage de la lumière dans la lame quart d’onde placée entre le polariseur vertical et le séparateur de faisceau. la lame quart d’onde peut être placée sur le trajet de la lumière entre le séparateur de faisceau et la sortie du système d’interrogation dirigée vers le dispositif distant, avant ou après le télescope, une lame demi onde étant de plus placée entre le séparateur de faisceau et le détecteur sur le trajet du faisceau concentré. le détecteur peut être un détecteur intersousbandes. la source de lumière peut être un laser à cascade quantique. Le système d’interrogation peut effectuer une télémétrie du dispositif distant sur la base d’une modulation de fréquence de la source de lumière et d’une analyse du faisceau réfléchi. l’interrogation peut comprendre une réception d’une communication descendante, du dispositif distant vers le système d’interrogation, ayant pu être encodée dans le faisceau réfléchi par une rétro modulation effectuée par le dispositif distant. la source de lumière peut émettre dans la gamme du moyen infra-rouge. le système de télescope peut comprendre une pupille unique d’entrée/sortie vers l’espace libre entre le système d’interrogation et le dispositif distant et une pupille unique d’entrée/sortie vers le séparateur de faisceau. L’isolation lumineuse de la source et du détecteur vis-à-vis des reflets indésirables est un point clé du système. Les reflets parasites vers le laser peuvent créer des oscillations rendant la source inutilisable, et les reflets vers le détecteur créent du bruit ou peuvent même être confondus avec le reflet de la cible qui est le signal d’intérêt (création d’artefact). Mais le montage proposé évite ces difficultés en parvenant à protéger la source de lumière et le détecteur. Liste des figures La FIG. 1 porte sur un premier mode de réalisation de l’invention, avec un miroir sur chacun des deux trajets optiques vers le détecteur. La FIG. 2 montre un autre mode de réalisation de l’invention, avec deux miroirs de plus sur un des trajets optiques vers le détecteur, par rapport à l’autre. La FIG. 3 montre un troisième mode de réalisation de l’invention, avec une lame demi-onde sur l’un des deux trajets optiques vers le détecteur. Description détaillée Dans la description qui va être donnée, on note la polarisation relative à l’axe ‘Vertical’ perpendiculaire au plan d’incidence des composants (= perpendiculaire au ‘sol’). La polarisation ‘linéaire à 0°’ est la polarisation ‘Verticale’ ou perpendiculaire au sol. S’agissant des polarisations circulaires, on note les sens de rotation du point de vue du récepteur. L’orientation des lames à retard est définie par l’orientation de leur axe rapide. Par ailleurs, les lames à retard sont réciproques, et les effets sont les mêmes dans les deux sens de propagation. FIG. 1 En référence à la FIG. 1 , un système de communication à distance est représenté. Il comprend un système d’interrogation 1, qui peut typiquement être installé dans un véhicule au sol. Le système d’interrogation 1 peut comprendre une source de lumière 10, par exemple un laser, qui émet la lumière sur un axe. Toute source cohérente monochromatique accordable en longueur d’onde peut être utilisée, notamment une source de moyen-infrarouge. Il peut s’agir d’un laser à cascade quantique. La longueur d’onde peut faire l’objet d’une modulation de fréquence linéaire, directe ou externe, par exemple par modulation du courant d’injection. Puis cette lumière traverse un polariseur 20 (POL, qui sélectionne uniquement une polarisation linéaire, bloque la polarisation orthogonale), après la traversée duquel elle est projetée dans une forme polarisée linéairement, sur un axe qui peut, pour la discussion être un axe vertical (ou 0°) (la polarisation linéaire verticale étant identifiée par le symbole P1). Cette polarisation est aussi qualifiée de polarisation linéaire initiale. Le polariseur 20 est préférablement aligné avec l’axe de polarisation de la source dans le cas d’une source polarisée. La lumière traverse ensuite une lame quart d’onde 30 (QWP1). Une telle lame peut convertir la polarisation linéaire en circulaire (et vice-versa). Le sens de rotation est gauche ou droite selon l’angle entre la polarisation linéaire incidente et l’orientation du polariseur (défini par l’orientation de son axe rapide), qui est de −45 ou +45° respectivement. La lame quart d’onde 30 est orientée de sorte que son axe rapide forme un angle de ± 45° avec la polarisation linéaire initiale (-45° dans l’exemple de la FIG. 2 ), et transforme la lumière en une lumière polarisée circulairement, dans un sens, ici le sens circulaire droit (du fait du signe négatif de -45°), identifié par le symbole P2 – il s‘agit d’une polarisation circulaire initiale. Puis la lumière est séparée en deux faisceaux, à l’intérieur du système d’interrogation 1, par un séparateur de faisceau BS1 placé (à 45° du faisceau incident) pour laisser une partie de la lumière se propager en ligne droite (pour former un signal d’oscillateur local), et une partie de la lumière être réfléchie à 90° (pour former un signal transmis au partenaire distant). La lumière réfléchie à 90° est dirigée vers et captée par un télescope 40 qui la collimate et la dirige vers l’espace libre en direction du partenaire distant 50. Le télescope 40 est un système permettant d’élargir et de collimater le faisceau. Il est utile à l’établissement d’une liaison optique espace libre de moyenne ou de longue distance. Sa pupille de sortie constitue la sortie du système d’interrogation 1. La lumière qui circule sur cette distance moyenne ou longue est donc une lumière polarisée circulairement, et elle fait l’objet d’une réflexion spéculaire dans le partenaire distant 50, avec éventuellement une modulation simultanée (une rétromodulation). Dans le cas d’une application à la seule télémétrie, un système retroréfléchissant (réflexion spéculaire en direction de l’émetteur) est suffisant. Dans le cas ‘télémétrie/communication’, un rétromodulateur est utilisé, et il est défini comme un dispositif réfléchissant le faisceau incident vers l’émetteur, tout en y appliquant une modulation d’intensité optique. Dans les deux cas – avec ou sans modulation - le système réfléchissant comporte un nombre impair de réflexions. Un exemple pertinent est un rétro réflecteur en configuration œil de chat (qui présente une seule réflexion). Les moyens de réflexion utilisés ne modifient pas la polarisation linéaire, et changent le sens de rotation d’une polarisation circulaire en le sens opposé (hormis à incidente rasante, ce cas n’étant pas pris en compte ici). Puis la lumière revient sur le même trajet, mais en sens inverse, une fois réfléchie avec une polarisation circulaire inversée, identifiée par le symbole P3, ici une polarisation circulaire gauche. Le faisceau est capté et mis en forme par le télescope 40 et rentre ainsi à l’intérieur du système d’interrogation 1, puis est appliquée au séparateur de faisceau BS1 qui la partage en un faisceau qui se propage en ligne droite, et un faisceau qui est dirigé vers la source 10. Le faisceau qui est dirigé vers la source 10 traverse la lame quart d’onde 30 qui lui donne une polarisation linéaire horizontale, identifiée par le symbole P4. Elle est alors stoppée par le polariseur 20, dont l’axe est à 90° du sien et protège ainsi la source de lumière 10 du retour de ce faisceau. Les deux portions de faisceau ayant traversé le séparateur de faisceau BS1 en ligne droite (le signal descendant provenant du partenaire distant et l’oscillateur local) sont sur des directions de propagation à 90° l’une de l’autre et sont orientées chacune par respectivement un miroir 60 et un miroir 65 placés chacun à 45° de la direction de l’axe de la lumière concerné en sorte d’amener les deux lumières à se croiser. On privilégie des miroirs métalliques à fort indice de réfraction, car cela limite les effets dépolarisants. Les miroirs utilisés ne modifient pas la polarisation linéaire, et changent le sens de rotation d’une polarisation circulaire en le sens opposé (hormis à incidente rasante, ce cas n’étant pas pris en compte ici). Les deux lumières sont amenées à se rejoindre à 90° l’une de l’autre sur un unique deuxième séparateur de faisceau BS2, placé à 45° de l’une et de l’autre. Avant de parvenir à ce deuxième séparateur de faisceau BS2, les deux lumières traversent des lames quart d’onde 70 et 75, orientées l’une à +45° et l’autre à -45° pour leur donner, avant leur impact sur le séparateur de faisceaux BS2, la même polarisation, à savoir la polarisation linéaire initiale. La lame quart d’onde 75 est placée sur la figure avant le miroir 65 et a un angle -45°, mais elle pourrait être placée après le miroir 65 avec un angle +45°. Si la lame quart d’onde 75 est placée, comme sur la figure, avant le miroir 65, la lame quart d’onde 70 est placée sur la figure après le miroir 60 avec un angle +45°, mais peut alternativement l’être avant le miroir 60, avec un angle -45°. Si la lame quart d’onde 75 est placée après le miroir 65, la lame quart d’onde 70 est placée après le miroir 60 avec un angle -45°, ou avant le miroir 60, avec un angle +45°. Les deux portions de faisceau sont reçues de manière coaxiale par le détecteur 80. Un détecteur intersoubande est privilégié, et un détecteur interbande est utilisable. En raison de leurs caractéristiques, on privilégie des détecteurs intersousbande, intrinsèquement sensibles à la polarisation, i.e. qui captent une lumière polarisé linéairement selon un axe donné ne captent pas la lumière polarisée linéairement d’axe perpendiculaire, et ne captent qu’une fraction d’une lumière polarisée circulairement. Les polarisations des deux lumières atteignant le détecteur sont linéaires et alignées avec la polarisation de sélection du détecteur (0° dans l’exemple). Les deux lumières interfèrent sur le détecteur 80, permettant la détection cohérente offrant une haute résolution du signal obtenu. Les séparateurs de faisceau (beamsplitter BS1 et BS2) utilisés peuvent partager les faisceaux en deux parts d’égales intensités. Ce ratio peut être modifié, mais les performances sont plus intéressantes à 50 :50. Il existe des chemins parasites qui pourraient constituer une source de retour optique nuisible au système, notamment un retour du partenaire distant vers BS1 puis vers la source lumineuse 10. Mais si le nombre de réflexions présentes dans la partie partenaire distant est impair, le sens de polarisation de ce retour optique parasite à l’approche de la lame quart d’onde 30 est circulaire et dans le sens inverse à la polarisation circulaire initiale. Ainsi, l’angle de l’axe rapide de la lame quart d’onde 30 n’ayant pas été modifié, la polarisation est modifiée en polarisation linéaire perpendiculaire (90° dans l’exemple) à la polarisation linéaire initiale. La transmission du faisceau en retour à travers le polariseur 20 est alors nulle. Le retour parasite est donc atténué. Cette isolation (polariseur + lame quart d’onde) est mise à profit au vu de la faible disponibilité de composants alternatifs (isolateur de faraday/circulateur) dans des longueurs d’onde moyen et lointain infrarouge. En plus de l’isolation de de la source de lumière vis à vis des réflexions du partenaire distant (FB1), la disposition des lames quart d’onde permet d’éliminer plusieurs autres réflexions parasites. Il y a une protection du détecteur 80 vis-à-vis d’une réflexion sur lui-même (un reflet du détecteur sur lui-même, par l’intermédiaire des deux séparateurs de faisceaux, qui rajouterait du bruit et pourrait être confondu avec une cible s’il n’était pas combattu par les principes de l’invention). Cette protection est obtenue par les lames quart d’onde. Dans une variante, on retire la lame quart d’onde 70. Il y a en conséquence une atténuation sur la source lumineuse 10 du reflet de la lumière sur le détecteur 80 car la polarisation de l’oscillateur local reste circulaire, change de sens en se réfléchissant sur le détecteur et est stoppée par la lame-retour 30. FIG. 2 En FIG. 2 , un montage dérivant du précédent par quelques modifications est présenté. Des références similaires sont reprises pour les éléments inchangés. La lumière après avoir traversé le polariseur 20, et la lame quart d’onde 30, est séparée en deux faisceaux par le séparateur de faisceau BS1. La lumière réfléchie à 90° est captée par un télescope 40 qui la collimate et la dirige vers l’espace libre en direction du partenaire distant. La lumière qui circule sur cette distance longue fait l’objet d’une réflexion spéculaire dans le partenaire distant 50, avec éventuellement une modulation simultanée et revient sur le même trajet avec une polarisation circulaire inversée, puis est appliquée au séparateur de faisceau BS1 qui la partage en un faisceau qui se propage en ligne droite, et un faisceau qui est dirigé vers la source 10. Le faisceau qui est dirigé vers la source 10 est stoppé par le polariseur 20. Les deux portions de faisceau ayant traversé le séparateur de faisceau BS1 en ligne droite sont à 90° l’une de l’autre et une d’entre elle, ici la lumière qui provient de la source sans être passée par l’espace libre est orientée par deux miroirs 160 et 165 successif placés chacun à 45° de la direction de l’axe de la lumière concernée en sorte d’amener cette lumière, avec la lumière revenant de l’espace libre et ayant traversé après son retour le séparateur de faisceau BS1 sur un même axe rencontrant unique deuxième séparateur de faisceau BS2. Ainsi, par rapport au montage de la FIG. 1 , l’un des faisceaux subit un nombre de réflexion supérieur d’un nombre pair en plus de celui de subi par l’autre faisceau, alors que dans le montage de la FIG. 1 , les deux faisceaux subisse le même nombre de réflexions. Avant de parvenir au séparateur de faisceau BS2 les deux lumières traversent des lames quart d’onde 70 et 75, orientées l’une à +45° et l’autre à -45° pour leur donner, avant leur impact sur le séparateur de faisceaux BS2, la même polarisation, à savoir la polarisation linéaire initiale. A nouveau, les deux portions de faisceau sont reçues sur le même axe par le détecteur 80. FIG. 3 En FIG. 3 , un autre montage dérivant des précédents par quelques modifications est présenté. Des références similaires sont reprises pour les éléments inchangés. La lumière après avoir traversé le polariseur 20, est séparée en deux faisceaux par le séparateur de faisceau BS1, sans avoir cette fois traversé un autre élément modificateur de polarisation. La lumière réfléchie à 90° est captée par un télescope 40 qui la collimate, mais avant d’être dirigée vers l’espace libre en direction du partenaire distant, elle est traitée par une lame quart d’onde 230 à +45° ou -45°, ici avant d’entrer dans le télescope, mais cela peut être éventuellement à la sortie du télescope 40, avant le trajet en espace libre. La lumière qui circule sur la distance longue en espace libre est donc polarisée circulaire droite. A nouveau le nombre de réflexions dans le partenaire distant est impair afin que la polarisation circulaire au chemin retour soit inverse de celle du chemin aller. La lumière fait l’objet d’une réflexion spéculaire dans le partenaire distant 50, avec éventuellement une modulation simultanée et revient sur le même trajet avec une polarisation circulaire inversée, à savoir circulaire gauche, puis par l’action de la lame quart d’onde 230, est transformée en onde à polarisation linéaire horizontale. Elle est appliquée au séparateur de faisceau BS1 qui la partage en un faisceau qui se propage en ligne droite, et un faisceau qui est dirigé vers la source 10. Le faisceau qui est dirigé vers la source 10 est stoppé par le polariseur 20. Les deux portions de faisceau ayant traversé le séparateur de faisceau BS1 en ligne droite sont à 90° l’une de l’autre et une d’entre elle, et des miroirs placés chacun à 45° de la direction de l’axe de la lumière concernée les amènent toutes deux, sur un même axe rencontrant un unique deuxième séparateur de faisceau BS2. Le montage des miroirs peut être comme en FIG. 1 – c’est ce qui est présenté en FIG. 3 , mais il peut aussi être comme en FIG. 2 . Entre les deux séparateurs de faisceaux BS1 et BS2, la lumière provenant de la source sans être passé par l’espace libre et le partenaire distant ne subit, dans ce montage, aucune modification de polarisation – elle reste donc avec la polarisation linéaire initiale. Ainsi, L’oscillateur local conserve sa polarisation de la source jusqu’au détecteur. Avant de parvenir au séparateur de faisceau BS2 la lumière provenant de l’espace libre et du partenaire distant traverse quant à elle une lame demi-onde 275 (une lame demi-onde fait tourner une polarisation linéaire de 2θ, θ étant l’angle entre la polarisation linéaire incidente et l’orientation du polariseur définie par l’orientation de son axe rapide), ayant son axe rapide orienté à +45° ou -45°, pour lui donner, avant son impact sur le séparateur de faisceaux BS2, la même polarisation que la lumière provenant directement de la source 10, à savoir la polarisation linéaire initiale (la polarisation linéaire effectue une rotation de 2x45 = 90°). A nouveau, les deux portions de faisceau sont reçues sur le même axe par le détecteur 80, avec la même polarisation, correspondant à celle du détecteur 80. Sur la figure la lame demi-onde a été placée avant le miroir du chemin sur lequel elle est placée, mais elle peut être placée après ce miroir. Ce chemin peut aussi ne compter aucun miroir, comme l’un des chemins de la FIG. 2 . Les reflets sur le détecteur 80 revenant sur le même détecteur 80 par les miroirs sont tournés de 90°, et ainsi invisibles pour le détecteur. Dans les paragraphes qui précèdent, pour les trois modes de réalisation, le signe des angles des polariseurs peut être modifié, sans modifier la relation entre ces derniers. Ainsi on peut multiplier par -1 les angles de 30, 70 et 75 (QWP1, QWP2 et QWP3), pour le premier ou le deuxième mode de réalisation, et de 230 et 275 (QWP1 et HWP1) mais pas un des trois indépendamment. La détection de signaux optiques repose dans l’invention sur l’absorption des photons par des matériaux semi-conducteurs formant des détecteurs à semi-conducteur (aussi solid-state detector en anglais). Lors de l’absorption, les photons excitent les électrons présents dans le matériau, créant un courant proportionnel à l’intensité du faisceau incident, et mesurable. Cependant l’excitation des électrons se produit sous certaines contraintes. En effet, l’absorption souvent mise à profit est l’absorption interbande. Elle consiste en l’excitation par les photons des électrons de la bande de conduction vers la bande de valence. Cette absorption est efficace mais réalisable uniquement pour les photons ayant un niveau d’énergie (défini par la longueur d’onde) égal au niveau d’énergie séparant la bande de conduction de la bande de valence. Cette contrainte se résume par le fait qu’un matériau semi-conducteur n’absorbe que les photons ayant un niveau d’énergie (déterminée par la longueur d’onde) correspondant à son niveau de transition interbande, qui pour sa part dépend de la composition atomique du matériau. Ainsi, plusieurs alliages de différents matériaux sont réalisés afin que le niveau de transition interbande résultant de la composition corresponde à la plage de longueur d’onde désirée. Afin de détecter une lumière dans le moyen infrarouge (3 μm – 12 μm), il est possible d’utiliser (et c’est un choix très courant) des détecteurs composés d’InSb antimoniure d'indium et/ou d’HgCdTe tellurure de mercure-cadmium ou mercatel. Ces détecteurs sont disponibles commercialement. Dans le but de créer un système intégrable/industrialisable, de pouvoir augmenter la bande passante, et de moins saturer le détecteur, des détecteurs intersoubande sont utilisés. Ils fonctionnent, comme leur nom l’indique, sur le principe d’absorption intersoubande. Leurs niveaux d’énergie peuvent être ajustés en modifiant l’épaisseur des couches de matériau constituant le détecteur, lors du processus de fabrication, pour un même matériau. Dans le moyen-infrarouge, les détecteurs intersousbande sont rapides (ils disposent d’une bande passante jusqu’à 20GHz) et intégrables car ils fonctionnent à température ambiante. En pratique, ils ne saturent pas ou peu, même à forte puissance optique. Ils sont utiles pour la mise en place de la détection cohérente. Seule la polarisation perpendiculaire à la direction de croissance du composant est absorbée par un détecteur intersousbande, le détecteur étant essentiellement aveugle à toute autre polarisation. C’est en partie pour répondre à cette contrainte que l’invention présentée ici a été développée. A la place d’un détecteur semi-conducteur, un détecteur bolométrique peut éventuellement être utilisé. Le signal détecté par la détection cohérente utilisant l’oscillateur local permet une télémétrie (distance, vitesse) grâce à l’analyse du battement optique du signal reçu du partenaire distant (notamment si la forme d’onde de modulation de la fréquence optique du laser est en dents de scie). Un signal descendant peut être modulé sous la forme de symboles tout ou rien ou d’une modulation d’amplitude dans le dispositif distant (qu’une modulation en dents de scie soit utilisée à la source de lumière ou non, seul un décalage de la porteuse étant nécessaire pour l’application communication). Système de communication à distance comprenant un système d’interrogation (1) et un dispositif distant (50) coopérant capable d’effectuer une réflexion spéculaire en direction du système d’interrogation (1), le système d’interrogation (1) comprenant une source de lumière (10), un système de télescope (40) pour émettre un faisceau en espace libre vers le dispositif distant (50) et concentrer en provenance de la même direction un faisceau réfléchi, et un détecteur (80) pour effectuer une détection cohérente sur la base du faisceau concentré et d’un oscillateur local formé dans le système d’interrogation (1) à partir de la source de lumière (10), le système de communication à distance étant caractérisé en ce que le système d’interrogation (1) comprend un polariseur vertical (20), la source de lumière (10) produisant un faisceau émis à travers ledit polariseur (20), et de plus un séparateur de faisceau (BS1) placé pour séparer une lumière provenant du polariseur vertical en deux faisceaux dirigés d’une part vers le télescope (40) et d’autre part vers le détecteur (80), et inversement séparer une lumière provenant du télescope (40) en deux faisceaux dirigés d’une part vers le détecteur (80) et d’autre part vers la source (10), une lame quart d’onde (30 ; 230) placée sur le trajet de la lumière entre le polariseur vertical (20) et le trajet en espace libre assurant que le trajet en espace libre de la lumière soit effectué par celle-ci avec une polarisation circulaire, le dispositif distant (50) effectuant un nombre impair de réflexions avant de retourner la lumière vers le système d’interrogation (1). Système de communication à distance selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lumière provenant du polariseur vertical (20) et dirigée vers le détecteur (80) par le séparateur de faisceau (BS1) et la lumière provenant du télescope (40) et dirigée vers le détecteur (80) par le séparateur de faisceau (BS1) y parviennent chacune par un nombre pair, éventuellement nul, de réflexions sur des miroirs successifs (160, 165) du système d’interrogation (1) ou y parviennent chacune par un nombre impair de réflexions sur des miroirs successifs (60, 65) du système d’interrogation (1) . Système de communication à distance selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la lame quart d’onde (30) est placée sur le trajet de la lumière entre le polariseur vertical (20) et le séparateur de faisceau (BS1), une autre lame quart d’onde (75) étant de plus placée entre le séparateur de faisceau (BS1) et le détecteur (80) sur le trajet du faisceau concentré. Système de communication à distance selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’encore une autre lame quart d’onde (70) est de plus placée entre le séparateur de faisceau (BS1) et le détecteur (80) sur le trajet de l’oscillateur local, ou que l’oscillateur local est amené au détecteur (80) avec la polarisation résultant du passage de la lumière dans la lame quart d’onde (30) placée entre le polariseur (30) vertical et le séparateur de faisceau (BS1). Système de communication à distance selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la lame quart d’onde est placée sur le trajet de la lumière entre le séparateur de faisceau (BS1) et la sortie du système d’interrogation (1) dirigée vers le dispositif distant, avant ou après le télescope (40), une lame demi onde (275) étant de plus placée entre le séparateur de faisceau (BS1) et le détecteur (80) sur le trajet du faisceau concentré. Système de communication à distance selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le détecteur (80) est un détecteur intersousbande. Système de communication à distance selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système d’interrogation (1) effectue une télémétrie du dispositif distant sur la base d’une modulation de fréquence de la source de lumière et d’une analyse du faisceau réfléchi. Système de communication à distance selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l’interrogation comprend une réception d’une communication descendante, du dispositif distant (50) vers le système d’interrogation (1), ayant pu être encodée dans le faisceau réfléchi par une rétro modulation effectuée par le dispositif distant. Système de communication à distance selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la source de lumière (10) émet dans la gamme du moyen infra-rouge et peut être un laser à cascade quantique. Système de communication à distance selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le système de télescope (40) comprend une pupille unique d’entrée/sortie vers l’espace libre entre le système d’interrogation et le dispositif distant et une pupille unique d’entrée/sortie vers le séparateur de faisceau. Système de communication à distance par lumière polarisée circulairement