Actualités

Octobre 2007

Expériences d'optique au Palais de la Découverte

Du 25 septembre 2007 au 2 décembre 2007, des opticiens de l'Onera présentent leur recherches au public dans le cadre de l'espace d'exposition temporaire du Palais de la découverte "Un chercheur, une manip"

Les deux expériences présentées au Palais de la Découverte à Paris illustrent les applications de la vibrométrie laser

au diagnostic sismique
La première expérience consiste à illuminer alternativement avec un lidar* deux plaques de polystyrène, l'une intacte, l'autre fendue. Ces plaques sont excitées par un pot vibrant avec un bruit blanc. Elles figurent respectivement un immeuble intact et un immeuble endommagé. Du fait de la différence de « structure » des deux « cibles », leur réponse spectrale (id est leurs modes de vibration et les fréquences de vibrations) est différente. Le signal laser renvoyé vers le détecteur lidar est démodulé (par une démodulation FM) et dirigé vers un haut parleur. Les sons perçus sont différents, ce qui permet de faire le diagnostic sismique.

à l'identification à distance d'un objet en mouvement
La seconde expérience se déroule en trois temps :
1. (i) le lidar est éteint. Un haut parleur est excité par un générateur de signaux : il produit un son audible.
2. (ii) le lidar toujours éteint, le haut parleur est mis sous cloche de verre : le son n'est plus perceptible car les ondes acoustiques sont très fortement atténuées par la cloche.
3. (iii) le lidar est allumé et dirigé vers la membrane du haut-parleur à travers la cloche de verre. Le signal lumineux n'est pas coupé par le verre et après réflexion sur le haut parleur est détecté par le lidar. Le signal est démodulé, amplifié et dirigé sur un second haut parleur qui restitue le son du haut parleur placé sous la cloche.

Nous avons réalisé une « écoute aux portes » dont l'application en grandeur réelle peut être d'identifier à distance des cibles vibrantes situées hors de portée de l'oreille humaine (soit en raison de la grande distance, soit parce que hors du spectre de l'oreille humaine).

*Lidar : la mesure de vitesse repose sur l'effet Doppler, qui induit un décalage de la fréquence d'un signal se réfléchissant sur un objet en mouvement. Ce décalage en fréquence est proportionnel à la vitesse de l'objet visé. L'illustration la plus connue de cet effet est la sirène d'ambulance dont le son est plus aigu à l'approche qu'à l'éloignement. Avec un lidar, le principe est identique à ceci près que le signal est une onde optique laser et non une onde acoustique.

Le laser émet un faisceau de fréquence fixe et connue en direction d'une cible en mouvement. Cette cible rétrodiffuse le faisceau vers le détecteur qui mesure le décalage en fréquence de l'onde reçue, et donc la vitesse de la cible. Cette cible peut être un objet matériel ou des aérosols de l'air entraînés par le vent qui jouent alors le rôle de traceurs.

**Bruit blanc : voir Wikipedia

Bienvenue à l'Onera, le centre français de recherche aérospatiale

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