Depuis plusieurs années, l’armée américaine s’est intéressée à un système de communication qui utiliserait les ultraviolets (UV). Ce nouveau type de dispositif devrait voir bientôt le jour. En collaboration avec l’Army Research Lab (ARL), les scientifiques affirment avoir résolu les derniers problèmes relatifs à la commercialisation d’une telle radio. Ils seraient en effet parvenus à établir un modèle permettant de comprendre suffisamment les processus complexes de diffusion des UV dans l’atmosphère, dernier obstacle majeur à sa conception. Cette nouvelle percée technologique ouvre la voie à une nouvelle forme de communication, à savoir les communications sans ligne de vue directe.
Si les scientifiques ont éprouvé tant de difficultés à concevoir un tel système, c’est qu’à première vue, les UV-C, compris dans la bande de longueurs d’ondes 200 à 280 nm, ne sont pas compatibles avec les communications dans l’atmosphère. Contrairement aux UV-A et UV-B, un signal de forte puissance d’UV-C est absorbé en quelques kilomètres à la surface de la Terre, les photons étant très rapidement capturés par les molécules d’oxygène, d’ozone et d’eau. Mais, paradoxalement, cette caractéristique intéresse particulièrement les chercheurs qui y voient une radio idéale pour des communications à courte portée sécurisées, car il devient alors très difficile de les intercepter. De plus, d’après les observations de Brian Sadler, chercheur au ARL, les UV-C se caractérisent par un rapport signal/bruit très élevé, permettant l’utilisation de transmetteurs de très faible puissance.
D’autre part, contrairement aux autres procédés optiques qui sont basés sur des transmissions de signaux plus ou moins en ligne directe entre le transmetteur et le receveur, un système UV peut prendre avantage de la diffusion du signal dans l’atmosphère. Le transmetteur envoie un signal modulé dans le ciel sous la forme d’un cône spatial. Le récepteur établit un champ de réception compris également dans un volume conique et chevauchant le premier. Les communications peuvent alors être transmises grâce au pont formé par ces deux cônes. Ce positionnement est idéal pour des communications dans un milieu urbain dense, là où les communications en ligne directe sont difficiles à mettre en place. Comme le confirme Russell Dupuis, un professeur en optoélectronique à Georgia Tech, "ceci permet de passer outre les angles, les forêts, ou n’importe quel endroit où la lumière peut passer".
A l’aide des composants disponibles actuellement et dans les conditions typiques d’opération, les ingénieurs ont conçu un système de faible puissance qui, lorsque les cônes sont placésde façon adéquate, pourrait transmettre approximativement 100 kb/s à 10 mètres. Ce taux de transmission tombe à moins de 10 kb/s sur une distance de 100 mètres, ce qui est néanmoins encore suffisant pour une communication audio en numérique de bonne qualité. Mais, pour les chercheurs, il reste encore beaucoup de progrès à réaliser dans ce domaine. Les processus de diffusion des UV ne sont pas encore parfaitement connus, et le système est loin d’être optimisé.
Source :
"Ultraviolet Radios Beam to Life ": May 2009 : https://www.spectrum.ieee.org/consumer-electronics/standards/ultraviolet-radios-beam-to-life
Rédacteur :
Arnaud Souillé, [email protected]
