Elektor Team

« Our military does some cool fucking shit. »

10 décembre 2013, 14:37
« Our military does some cool fucking shit. »

Des chercheurs de l’étatsunien laboratoire national de recherche navale ont réussi à produire du son à distance dans l’eau grâce à des impulsions de lumière de laser. Cette nouvelle source acoustique pourra étendre et améliorer les applications acoustiques et la communication sous-marine, la navigation ou encore l’imagerie acoustique sous-marine. Mais ne nous faisons pas trop d’illusion, ceci est d’abord une recherche militaire et pourrait bien déboucher aussi sur une nouvelle arme, redoutable, comme le font remarquer certains observateurs.

 

Une conversion efficace de lumière en son dans l’eau est possible en concentrant de la lumière pour ioniser une petite quantité d’eau. L’eau ionisée absorbe l’énergie de la source de lumière, un laser en occurrence, et s'échauffe au point qu’une petite explosion de vapeur en résulte. Ainsi est-il possible de produire des impulsions sonores jusqu’à 220 dB ! Soit deux millions de pascals (à titre indicatif, la pression atmosphérique normale est de l’ordre de 100 000 Pa). Comme le disait un commentateur de cette annonce sur un forum américain : « Our military does some cool fucking shit. »

 

Les propriétés optiques de l’eau peuvent être manipulées avec de la lumière très intense provenant d’un laser pour obtenir une lentille optique qui favorise l’effet d’autofocalisation non linéaire (NSF, pour nonlinear self-focussing). En outre, les couleurs légèrement différentes de la lumière du laser qui se propagent dans l’eau à des vitesses différentes en raison de la dispersion de vitesse de groupe (GVD, de group velocity dispersion), peuvent être commandées de telle façon que l’impulsion de lumière se raccourcit pendant qu’elle se propage dans l’eau, ce qui permet de concentrer encore plus la lumière. En combinant les effets NSF et GVD il est possible de contrôler la compression d’impulsions optiques dans l’eau.

 

L’impulsion du laser se propage aussi bien dans l’eau que dans l’air, ce qui en permet l’utilisation dans, sur ou au-dessus l’eau pour produire des sons à distance. Les effets NSF et GVD étant beaucoup plus prononcés dans l’eau que dans l’air, les impulsions de lumière d’un laser adapté pourraient traverser plusieurs centaines de mètres d’air sans modifications notables avant de rentrer dans l’eau où elles se comprimeront rapidement. Cette technique permettra par exemple de produire du son dans l’eau à partir d’un avion sans avoir besoin d’autre matériel dans l’eau.

 

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