L'objectif de cet ouvrage est de présenter l'optique en espace libre. Déjà utilisée pour les échanges d'informations courantes, cette technique de télécommunication qui présente de nombreux avantages (débits, coûts faibles, mobilité des matériels, sécurité.) va s'imposer et devenir incontournable dans des architectures informatiques et de télécommunications futures. Des raisons réglementaires, économiques et de performance conditionnent le renouveau des liaisons optiques atmosphériques face aux liaisons radio. À l'heure où les volumes d'informations à transmettre sont de plus en plus grands, la liaison optique atmosphérique est à bien évaluer. Elle constitue un mode de transmission sans fil avec de très hauts débits (quelques Gbit/s) sur des courtes et moyennes portées (jusqu'à quelques kilomètres). Un historique sur les communications optiques sans fil et un rappel d'électromagnétisme appliqué à l'optique en espace libre sont tout d'abord présentés. Puis, les émetteurs et récepteurs des faisceaux optiques sont détaillés. Ils sont la base de toute communication optique et c'est par ces dispositifs que la progression des performances est devenue très sensible. Les problèmes de propagation des photons que ce soit sans ou avec obstacles sont largement développés. Ils sont la clé de toute bonne compréhension des systèmes modernes de communication utilisant l'optique non filaire. Les normes, les problèmes de sécurité et de confidentialité sont également traités.
Introduction. Histoire des télécommunications optiques. Quelques définitions. La préhistoire des télécommunications. Le télégraphe optique aérien. Le code. Le télégraphe optique. L'héliographe ou télégraphe solaire : système de télécommunication portatif. Le photophone d'Alexandre Graham Bell. Rappel d'électromagnétisme. Introduction. Rappel sur les équations de Maxwell dans un milieu quelconque. Propagation des ondes électromagnétiques dans un milieu homogène isotrope et linéaire. Énergie transportée par l'onde. Propagation dans des milieux complexes. Ondes cohérentes et incohérentes. Passage de l'électromagnétisme classique à l'optique des rayons. Le spectre électromagnétique. Unités et échelles. Exemples de sources dans le domaine visible et proche visible. Conclusion. Émission et réception de faisceaux optiques. Préambule - Introduction. Radiométrie : rappel des notions fondamentales. Fenêtres spectrales, matériaux et sécurité oculaire. Les émetteurs. Les photodétecteurs. Propagation en visibilité directe. Influence du milieu de propagation (un peu de théorie). Visibilité. Les affaiblissements atmosphériques. Les perturbations météorologiques. Les liaisons optiques atmosphériques. Propagation d'un faisceau optique en milieu confiné. Introduction. Les différents mécanismes de propagation. Le canal de propagation. Les modèles. Puissance supplémentaire nécessaire pour atteindre un débit binaire donné. Le bruit optique. Conclusion et comparaison entre les médias infrarouge et radio. Communication optique. Rappel sur la numérisation. Exemples d'applications des lasers hors communication optique. Communications optiques intersatellites ou Terre-satellite. Communications optiques atmosphériques.Sécurité et confidentialité. Sécurité des personnes. Confidentialité Bibliographie/Index.