Son généré par laser : transmission audio directe à un auditeur sans haut-parleurs traditionnels

Le premier laser a été développé en 1960 par amplification optique par émission stimulée de rayonnement électromagnétique. Depuis, nous avons fait un long chemin. Maintenant, il est utilisé dans le traitement de l'information (Blu-Ray), les chirurgies, les lecteurs de codes-barres, l'imagerie holographique et le traitement des matériaux, tels que la coupe, le marquage, le forage et la modification de surface.

Comment cela fonctionne ?

Pour envoyer des messages audio, le système repose sur l'effet photoacoustique qui se produit lorsqu'un matériau crée des ondes sonores après avoir absorbé de la lumière. L'intensité de la lumière doit varier pour produire cet effet.

Dans cette étude, les auteurs ont utilisé de la vapeur d'eau dans l'atmosphère pour absorber la lumière et générer du son. La technique fonctionne même dans un environnement sec car il y a toujours un peu d'eau présente dans l'atmosphère, surtout autour des humains.

Si vous sélectionnez une longueur d'onde laser qui peut être facilement absorbée par l'eau, vous n'avez pas besoin d'avoir une grande quantité d'eau dans l'air. Plus l'absorption est élevée, plus le son est fort.

Référence : The Optical Society | doi:10.1364/OL.44.000622 | MIT

La technique est similaire à la spectroscopie photoacoustique dynamique qui a été utilisée pour la détection à distance d'explosifs traces. Les chercheurs ont montré que balayer un faisceau laser (à une longueur d'onde absorbée par l'eau) à la vitesse du son peut être une méthode efficace de génération de son.

Crédit : Lincoln Laboratory du MIT

Ce qui est vraiment impressionnant dans cette méthode de balayage laser, c'est que le message audio ne peut être entendu qu'à une distance spécifique de l'expéditeur. Le signal pourrait être envoyé à une personne particulière, au lieu de tous ceux qui traversent le faisceau lumineux.

Expériences

Lors des expériences, les chercheurs ont pu transmettre du son à 60 décibels à une personne cible se tenant à 2,5 mètres, en utilisant du matériel disponible dans le commerce. L'équipe a également testé une technique photoacoustique conventionnelle qui ne nécessite pas de balayer le laser. Au lieu de cela, elle module la puissance du faisceau laser pour encoder le signal audio.

Il y a un compromis entre ces deux méthodes. Le balayage laser produit un son avec un audio plus fort, tandis que la technique photoacoustique conventionnelle produit un son avec une fidélité plus élevée.

L'équipe pense que leur méthode pourrait être encore améliorée pour fonctionner en extérieur à des portées plus longues. En fait, elle pourrait être utilisée pour de la publicité ultra-ciblée, et des fins militaires ou d'espionnage.