Des chercheurs ont démontré qu'un laser peut transmettre un message audible à une personne sans aucun type d'équipement récepteur. La capacité d'envoyer des signaux audio très ciblés par voie hertzienne pourrait être utilisée pour communiquer à travers des pièces bruyantes ou avertir des individus d'une situation dangereuse telle qu'un tireur actif.

Dans la revue The Optical Society (OSA) Lettres d'optique , des chercheurs du Lincoln Laboratory du Massachusetts Institute of Technology ont utilisé deux méthodes laser différentes pour transmettre différentes tonalités, musique et discours enregistré à un volume de conversation.

"Notre système peut être utilisé à une certaine distance pour transmettre des informations directement à l'oreille de quelqu'un, " a déclaré le chef de l'équipe de recherche Charles M. Wynn. "C'est le premier système qui utilise des lasers totalement sûrs pour les yeux et la peau pour localiser un signal sonore pour une personne en particulier dans n'importe quel environnement."

Créer du son à partir de l'air

Les nouvelles approches sont basées sur l'effet photoacoustique, qui se produit lorsqu'un matériau forme des ondes sonores après avoir absorbé la lumière. Dans ce cas, les chercheurs ont utilisé la vapeur d'eau dans l'air pour absorber la lumière et créer du son.

"Cela peut fonctionner même dans des conditions relativement sèches car il y a presque toujours un peu d'eau dans l'air, surtout autour des gens, " a déclaré Wynn. "Nous avons constaté que nous n'avons pas besoin de beaucoup d'eau si nous utilisons une longueur d'onde laser qui est très fortement absorbée par l'eau. C'était la clé parce que l'absorption plus forte conduit à plus de son."

L'une des nouvelles méthodes de transmission du son est née d'une technique appelée spectroscopie photoacoustique dynamique (DPAS), que les chercheurs ont développé précédemment pour la détection chimique. Dans les travaux antérieurs, ils ont découvert que la numérisation, ou balayer, un faisceau laser à la vitesse du son pourrait améliorer la détection chimique.

"La vitesse du son est une vitesse très particulière à laquelle travailler, " a déclaré Ryan M. Sullenberger, premier auteur de l'article. « Dans ce nouveau journal, nous montrons que le balayage d'un faisceau laser à la vitesse du son à une longueur d'onde absorbée par l'eau peut être utilisé comme un moyen efficace de créer du son."

Pour l'approche DPAS, les chercheurs modifient la longueur des balayages laser pour coder différentes fréquences, ou des hauteurs audibles, dans la lumière. Un aspect unique de cette technique de balayage laser est que le signal ne peut être entendu qu'à une certaine distance de l'émetteur. Cela signifie qu'un message peut être envoyé à un individu, plutôt que tous ceux qui croisent le faisceau de lumière. Il ouvre également la possibilité de cibler un message à plusieurs individus.

Tests de laboratoire

Dans le laboratoire, les chercheurs ont montré qu'un équipement disponible dans le commerce pouvait transmettre le son à une personne à plus de 2,5 mètres de distance à 60 décibels en utilisant la technique de balayage laser. Ils pensent que le système pourrait être facilement étendu à de plus longues distances. Ils ont également testé une méthode photoacoustique traditionnelle qui ne nécessite pas de balayage laser et code le message audio en modulant la puissance du faisceau laser.

« Il y a des compromis entre les deux techniques, " a déclaré Sullenberger. " La méthode photoacoustique traditionnelle fournit un son avec une plus grande fidélité, tandis que le balayage laser fournit un son avec un son plus fort."

Prochain, les chercheurs prévoient de démontrer les méthodes à l'extérieur à de plus longues distances. "Nous espérons que cela finira par devenir une technologie commerciale, " a déclaré Sullenberger. " Il y a beaucoup de possibilités passionnantes, et nous voulons développer la technologie de communication de manière utile."