D'où vient le verre

     La découverte de la fabrication du verre est très ancienne. Les découvertes archéologiques montrent que la science de la fabrication du verre proviendrait des régions de la Phénicie, de l'Assyrie, de la Mésopotamie et de l'Égypte.

Une explication de l'origine du verre selon Pline l'Ancien.

      Dans un document écrit par Pline l'Ancien, le verre aurait été découvert par les Phéniciens. Selon lui, des marchands phéniciens de natron (carbonate naturel de sodium cristallisé) s'arrêtèrent sur les rives du Bélus pour cuire leur repas. Ils cherchèrent des pierres pour poser leurs marmites. Ils ne trouvèrent aucune pierre satisfaisante. Alors, ils décidèrent d'utiliser des morceaux de leur cargaison. Sous l'action de la chaleur le natron et le sable de la plage fondirent. Les Phéniciens trouvèrent une substance transparente et dure. Ils venaient de découvrir le verre.

Les Égyptiens sont-ils les premiers?

      Aujourd'hui, on pense que les Égyptiens connaissaient la fabrication du verre avant les Phéniciens.

Les Grecs découvrent la façon de transporter la lumière.

      À l'époque de la Grèce antique, les artisans utilisaient des cylindres de verre comme techniques de transport de la lumière dans leurs oeuvres décoratives. Nous pouvons considérer cette technique de transport de la lumière à l'aide du verre comme étant l'ancêtre de la fibre optique.

Une technique ancienne qui ressemblait à celle d'aujourd'hui.

      Les artisans de Venise en Italie fabriquaient des verreries à l'aide d'une technique appelée « millefiori ». Millefiori signifie mille fleurs. Cette technique ressemblait beaucoup aux techniques modernes de fabrication de la fibre optique.

Première démonstration de la réflexion totale interne.

      Au début des années 1840, Jean-Daniel Colladon, un professeur de l'Université de Genève démontra que la lumière pouvait être guidée. Pour ce faire, il utilisa un bassin d'eau percé et éclairé par une source de lumière. La lumière suivait la courbure du jet d'eau. Elle ne se propageait pas en ligne droite comme selon la théorie. C'était la première démonstration scientifique du principe de réflexion totale interne. Par la suite, Jean-Daniel Colladon va s'illustrer dans la fabrication de fontaines lumineuses décoratives.

Jean-Daniel Colladon écrira plus tard:

« J'ai souvent cherché dans mes cours a rendre visibles pour tous les élèves les différentes formes que prend une veine fluide en sortant par des orifices variés. C'est pour y parvenir que j'ai été conduit à éclairer intérieurement une veine placée dans un espace obscur. J'ai reconnu que cette disposition est très-convenable pour le but que je m'étais proposé, et que de plus elle offre dans ses résultats une des plus belles et des plus curieuses exp&´riences que t'en puisse faire dans un cours d'optique.» ( Comptes Rendus, 15, 800-802 Oct. 24, 1842)

Une découverte faite en même temps.

      Jean-Daniel Colladon envoya une lettre à son ami François Jean Dominique Arago de l'académie  des sciences française. François Arago se rappelait que Jacques Babinet avait fait une expérience semblable à Paris. Il avait éclairé le fond d'une carafe de verre avec une bougie en versant un petit jet d'eau de l'ouverture du haut. La lumière se propageait et suivait le jet d'eau. François Arago demanda à Jacques Babinet d'écrire ses recherches mais, celui-ci pensait que ce n'était pas assez important.

« A l'occasion d'une communication de M.Colladon, M. Arago a cité une expérience que j'avais faite à mon cours du Collége de France et à la Société philomatique, et qui consiste à verser l'eau d'une carafe, par un mince filet continu, dans un vase de porcelaine, ou sur une feuille de papier, en ayant soin de mettre à la hauteur du fond de la carafe une bougie allumée. La lumière de la bougie suit, par des réflexions totales, le filet d'eau, et devient manifeste quand celui-ci se brise sur la porcelaine ou sur le papier. Ce moyen de porter l'illumination dans une direction non rectiligne réussit très-bien avec une tige de verre courbée d'une manière quelconque, et je l'avais indiqué à la Société philomatique, à l'occasion d'une communication de M. Cagniard-Latour sur les mouvements de la glotte, pour éclairer l'intérieur de la bouche. Au cours du Collége de France, je l'avais indiqué pour illuminer les fils micrométriques des télescopes et des microscopes. Enfin j'ai observé encore que des masses semi-circulaires de crown de Saint-Gobain, destinées aux lentilles à échelons des phares, et de plus d'un mètre de longueur, transmettent d'un bout à l'autre une très-belle lumière verte. La qualité de la lumière ainsi transmise paraît tout à fait analogue à celle de plusieurs phénomènes de phosphorescence et, comme la lumière transmise par les tiges de verre droites ou courbes peut être graduée à volonté, je pense que ce serait le meilleur point de comparaison à prendre pour ces faibles lueurs si difficiles à assimiler à d'autres lumières pour la teinte comme pour l'éclat. »(Comptes Rendus 15, Oct. 24, 1842)

La première démonstration scientifique du principe de la réflexion totale interne.

     En 1854, le physicien Irlandais John Tyndall démontra scientifiquement l'observation de Colladon. Devant la Société Royale Britannique, il confirma en injectant de la lumière dans un jet d'eau s'écoulant d'un réservoir que la trajectoire de la lumière peut être courbée. Cette expérience illustra le principe de base de la fibre optique qui est la r&´flexion totale interne. Cette démonstration scientifique venait prouver que la lumière pouvait être déviée de sa trajectoire rectiligne contrairement à ce que les scientifique de l'époque croyaient.

Une bonne idée qui n'était pas efficace.

      William Wheeling croyait qu'en utilisant un système de conduits garnis d'un revêtement hautement réfléchissant qu'il pouvait illuminer les maisons en utilisant la lumière d'une seule lampe à arc électrique placé dans le sous-sol. La lumière était dirigée dans toutes les pièces de la maison avec ces tuyaux de la même façon que  pour l'eau. En 1880, il breveta sa méthode de transfert de la lumière appelée « piping light». Cependant, l'idée de William Wheeling n'était pas très efficace. De plus, Édison connaissait beaucoup de succès avec sa lampe à incandescence. L'idée de William Wheeling n'a pas été retenue pour l'éclairage des bâtiments.

Une grande invention

      Alexander Graham Bell a démontré le principe de base de la communication optique en étant capable de transmettre sa voix sur plus de 600 pieds en utilisant un faisceau de lumière. Il nomma son invention le « photophone».Des miroirs judicieusement plac&´s réfléchissaient la lumière du soleil sur un diaphragme fixé sur le photophone. Le récepteur était muni d'une photo-résistance au sélénium fixé sur un réflecteur parabolique. La résistance au sélénium était directement connectée à une pile qui à son tour était réliée à un récepteur téléphonique. La voix d'une personne faisait vibrer le diaphragme illuminé qui envoyait diff&´rentes intensités de lumière sur la photo-résistance au sélénium. L'intensité variable de la lumière modulait les variations de courant de la résistance couplée au récepteur de téléphone. La lumière était ainsi retransformée en parole.

      Bell croyait que cette invention était supérieure au téléphone parce qu'elle n'avait pas besoin de fils pour transmettre l'information. Cependant, Bell a continué avec l'invention du téléphone mais, il a toujours considéré le photophone comme sa plus grande invention.