Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Cet article constitue une revue générale des domaines d'application de l'optronique grâce à une sélection de divers systèmes parmi les plus représentatifs de cette discipline: - défense et sécurité: vision de nuit, systèmes infrarouges de veille, détection, reconnaissance, identification de cibles, conduites de tir, guidage d'armes, télémétrie, contre-mesures - spatial et astronomie: observation de la terre, capteurs d'étoiles, cartographie du ciel - télécommunications optiques: technologies et réseaux - autres applications: énergétique (solaire, éolien, nucléaire), contrôles et procédés industriels (marquage, soudure, découpe, nettoyage par laser), lidars atmosphériques (mesure de pollution, anémométrie).
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This article reviews several domains of application of optronics through a selection of some of its most representative systems: (i) Defence and security: night vision, infrared systems for surveillance, target detection, recognition and identification, fire control, weapon guidance, range-finding, counter-measures, (ii) Space and astronomy: earth observation, star sensors, sky mapping, (iii) Optical telecommunications: technologies and networks, and (iv) Other applications: energetics (solar, wind, nuclear), industrial control and processes (laser marking, soldering, cutting, cleaning), atmospheric lidars (pollution, wind monitoring).
Auteur(s)
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Jean-Louis MEYZONNETTE : Ingénieur SupOptique - Ex- professeur à l'Institut d'optique, Palaiseau, France
-
Jean-Pierre GOURE : Professeur émérite, université de Saint-Étienne
INTRODUCTION
Le terme « optronique » est apparu peu après la Seconde Guerre mondiale dans le domaine de la défense pour y désigner les équipements réalisés à base de composants optiques et électroniques, qui, intégrés avec le radar, ont trouvé dans les systèmes d'armes un développement très important. Cette introduction de l'optronique dans les dispositifs militaires en a considérablement modifié les performances opérationnelles en améliorant les capacités d'observation et de détection par rapport à la vision humaine (vision de nuit, reconnaissance et identification de cibles...), en facilitant le déplacement des véhicules, en réduisant les imprécisions des conduites de tir, du guidage d'arme (précision dite « chirurgicale »). Ces sujets sont traités dans le paragraphe 1.
Une seconde application de l'optronique concerne, au travers d'instrumentations assez similaires, les domaines du spatial et de l'astronomie (§ 2). L'astronomie est utilisatrice de longue date de l'optique, mais elle connaît une révolution grâce aux progrès technologiques de cette discipline et au remplacement de la plaque photographique par les détecteurs électro-optiques. Ces deux domaines sont à l'origine de découvertes scientifiques majeures et, en ce qui concerne le spatial, d'informations concrètes issues de satellites d'observation de la Terre.
La défense, le spatial et l'astronomie se caractérisent par des équipements optroniques assez complexes, réalisés en quantités relativement faibles et faisant appel à des compétences très diverses, donc à des produits dont les coûts, élevés, sont dus à la mise en œuvre des techniques suivantes :
-
optiques spécifiques (infrarouge, de grandes dimensions, conditions environnementales sévères...) ;
-
stabilisations gyroscopiques de lignes de visée ;
-
micromécanique de précision associée à des asservissements ;
-
techniques d'imagerie spécifiques ;
-
traitements d'image, poursuite automatique ;
-
techniques laser...
Loin de se cantonner à ces domaines spécialisés, l'optronique a commencé dès les années 1980 à diffuser de plus en plus dans le domaine du civil et vers des applications « grand public », ce qui lui permet d'y transposer des techniques développées pour la défense et, inversement, d'utiliser pour la défense ou le spatial des composants fiabilisés issus du marché civil (caractéristiques « duales »).
Le troisième domaine d'application choisi dans cet article concerne les télécommunications optiques, qui apparaissent comme la seule technologie capable de répondre à l'explosion des besoins en débit de transmissions, qu'exige par exemple la multiplication actuelle des transferts d'images. Parce que ce domaine emploie des composants de base très spécifiques, une part importante du paragraphe 3 est consacrée à la physique et à la technologie de ces composants (fibres optiques et leurs effets sur la propagation, diodes laser, récepteurs), à la différence des autres paragraphes au sujet desquels les composants de base sont analysés dans l'article associé [E 4 000] « Optro- nique : paramètres de base ».
Enfin, dans le paragraphe 4, sont regroupés divers autres domaines d'application, tels que les processus et contrôles industriels, l'énergétique, la santé, et le grand public (mass media).
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
optical communications | spatial | defence
DOI (Digital Object Identifier)
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6. Glossaire –Définitions
ADSL (Assymetric Digital Subscriber Line) :
Dispositif de raccordement vers l'abonné en télécommunication
APS (Active Pixel Sensor ) :
Matrice de détecteur avec prétraitement du signal au niveau du pixel
ASE (Amplified Spontaneous Emission ) :
Bruit d'émission spontanée d'un amplificateur erbium
Autodirecteur :
Équipement optronique monté sur une arme (missile, bombe guidée), et destiné à la guider de façon autonome (par imagerie passive ou par illumination laser)
BNL (Bas niveau de lumière) ou LLL (Low Light Level ) :
Systèmes optroniques d'aide à la vision humaine, de nuit ou sous de très faibles niveaux d'éclairement
CLOS (Line of Sight ) :
Système de guidage par alignement entre la cible et le poste de tir
CMO/CCMO :
Contre-mesures optroniques et contre-contre-mesures optroniques (ou autoprotection)
CNES :
Centre national d'études spatiales
DAL (Détecteur d'alerte laser) :
Équipement destiné à détecter l'illumination du porteur par un faisceau laser (télémètre ou illuminateur laser)
DIAL (Differential Absorption Lidar ) :
Lidar d'absorption différentielle
DOP (Détection d'optique pointée) :
Méthode de contre-mesure optronique à base d'émission laser, destinée à la détection de systèmes optiques ou optroniques adverses (par effet « œil de chat », ou rétroréflexion du faisceau laser par l'optique observée)
ESA/NASA :
Agences spatiales européenne et américaine
FLIR (Forward Looking InfraRed ) :
Caméra infrarouge, ou thermique
FPA (Focal Plane Array) :
Matrice de détecteurs bidimensionnelle couvrant le champ de la caméra
FTTH (Fiber To The Home ) :
Réseau de communication dans lequel la fibre optique arrive chez l'abonné
LIDAR (Light detection and ranging) :
Équipement optronique à base d'émetteur/récepteur laser, de principe similaire à celui du radar
LMJ (Laser Mégajoule) :
Programme français de fusion nucléaire par laser
MCT (Mercure/Cadmium/Tellure) :
Matériaux constitutifs d'un type de détecteurs...
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Glossaire –Définitions
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MEUNIER (J.-P.) - Physique et technologie des fibres optiques. - Série EGEM, Lavoisier (2003).
-
(2) - JEUNHOMME (L.B.) - Single-mode fibre optics : principles and applications. - DEKKER (M.), New York (1983).
-
(3) - MEUNIER (J.-P.) - Télécoms optiques. - Série EGEM, Lavoisier (2003).
-
(4) - GOURE (J.-P.), VERRIER (I.) - Optical fibre devices. - Inst. of Phys. Publish., Series in optics and optoelectronics (2001).
-
(5) - MILLER (C.M.), METTLER (S.C.), WHITE (I.A.) - Optical fiber splices and connectors – Theory and methods. - DEKKER (M.) edition, Springer Verlag, New York (1986).
-
(6) - DIGONNET (M.J.F.) - Rare earth doped fiber lasers and amplifiers. - DEKKER (M.), New York (1993).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
2015, Année de la lumière (plusieurs sites Internet)
HAUT DE PAGE2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
AIRBUS – ASTRIUM (spatial) http://www.space-airbusds.com/fr/
ALCATEL-LUCENT (télécoms) http://www.alcatel-lucent.com
CILAS (défense) http://www.cilas.com
CNES (spatial) http://www.cnes.fr
ESA (spatial) http://www.esa.int/fre/ESA_in_your_country/France
FAIRCHILD imaging http://www.fairchildimaging.com
FLIR SYSTEMS advanced thermal solutions (caméras thermiques) http://www.flir.com
HAMAMATSU Photonics France (détecteurs) http://www.hamamatsu.fr
HGH Systèmes Infrarouges (défense, métrologie, contrôle...
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