Dessin de fibres optiques

Aujourd'hui, les fibres optiques qui transportent les appels téléphoniques et le trafic Internet (ainsi que les images de l'intérieur des patients à travers les endoscopes) semblent exister depuis toujours. En effet, l'idée de base d'utiliser des tiges de verre pour guider la lumière remonte au moins aux années 1840. Mais le problème de rendre une surface de verre suffisamment lisse pour transmettre la lumière a pris plus d'un siècle à résoudre. En fin de compte, c'est le pari du week-end d'un étudiant de premier cycle qui a payé.





Les fibres commencent en douceur, mais lorsqu'elles sont regroupées pour transmettre des images ou d'autres données, leurs surfaces se rayent les unes les autres, laissant la lumière s'échapper. Les chercheurs pensaient qu'un revêtement, ou un isolant, fait d'un matériau moins dense optiquement que le verre refléterait la lumière à l'intérieur des fibres. Mais les essais avec des matériaux allant de la margarine à la cire d'abeille ont tous déçu.

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Cette histoire faisait partie de notre numéro de novembre 2001

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Ensuite, Larry Curtiss a eu un remue-méninges. En 1956, Curtiss était un junior de l'Université du Michigan, travaillant à la construction d'un endoscope à fibre optique flexible pour examiner l'estomac. Lorsque les fibres nues ne fonctionnaient pas, il se demandait si les envelopper dans un autre type de verre pourrait le faire. Il savait que, puisque le tube de verre utilisé dans les laboratoires de chimie était moins dense optiquement que les tiges qu'il testait, il devrait piéger la lumière à l'intérieur du noyau de la fibre. Son idée était de glisser la tige centrale dans un tel tube, de les faire fondre ensemble, puis d'extraire les fibres gainées de verre du matériau chaud. Mais plusieurs professeurs de physique lui ont dit que le revêtement de verre se fissurerait, le rendant inutile. Ils lui ont suggéré de s'en tenir au plastique à la place.



Le 8 décembre 1956, les professeurs partent pour une conférence, Curtiss décide donc d'essayer le tube de verre. Il le fit fondre autour d'une tige et s'éloigna du four en retirant une fine fibre de verre. J'étais à 40 pieds dans le couloir et je pouvais encore voir la lueur de la fibre, se souvient Curtiss. La fibre transmettait la lumière tout le long du couloir, bien plus loin que nécessaire pour un endoscope. Curtiss a collecté ses premières fibres en les enroulant autour de boîtes de flocons d'avoine comme celle ci-dessus. En moins de 10 semaines, le gastro-entérologue Basil Hirschowitz avait examiné les ulcères d'un patient à l'aide d'un endoscope fabriqué à partir des nouvelles fibres.

L'imagerie médicale à fibre optique était en marche. Au début des années 1960, les chercheurs en communication ont commencé à utiliser des fibres de verre pour transmettre des données vocales. Mais alors que l'idée essentielle de Curtiss était vraie, les fibres utilisées dans les communications devaient être fabriquées à partir de verre beaucoup plus pur en utilisant une technologie différente. Le brevet qu'il a reçu ne s'étendait donc pas à ce domaine. Basé à Concord, MA, Curtiss travaille toujours comme consultant dans le domaine de la fibre optique.

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