Le télégraphe optique
Claude Chappe (1763 − 1805 ), définit, en 1790, un nouveau projet visant à « mettre le gouvernement à même de transmettre ses ordres à une grande distance dans le moins de temps possible.» Ayant essayé plusieurs solutions, il opte finalement pour la transmission de signes optiques avec observation à la lunette. Les 2 et 3 mars 1791, Chappe expérimente un télégraphe optique avec un système de pendules synchronisées et un panneau optique blanc et noir entre Brûlon et Parcé. Il transmet alors le message suivant : « L'Assemblée nationale récompensera les expériences utiles au public. »
En juin 1791, Claude Chappe s'installe à Paris. Le 22 mars 1792, il soumet une pétition à l' Assemblée législative, dans laquelle il décrit son invention comme « un moyen certain d'établir une correspondance telle que le corps législatif puisse faire parvenir ses ordres à nos frontières et en recevoir la réponse pendant la durée d'une même séance. »
Le député Charles-Gilbert Romme, présente le 1er avril son rapport à la Convention au nom des Comités de l'instruction publique et de la Guerre, en mentionnant le seul usage militaire du télégraphe.
Le 12 juillet 1793, un premier essai est mené sur une distance de 26 km, entre Ménilmontant, Écouen et Saint-Martin-du-Tertre (Val-d'Oise).
Le 4 août 1793, le Comité de salut public ordonne la mise en place de la ligne Paris− Lille sous la juridiction du ministère de la guerre. Elle fut ainsi opérationnelle dès 1794 et permit par exemple de transmettre des messages entre ces deux villes en seulement six heures.
Le principe du télégraphe optique est simple. Il repose sur un mécanisme visible de loin, à l'aide d'une lunette et par l'utilisation d'un code de transmission. Il n'y a pas de modèle unique et les systèmes ont évolué, principalement en matière de solidité et de lisibilité.
Comme il doit être visible de loin, le télégraphe est souvent placé en haut d'une colline, d'une montagne, voir sur des monuments existants. L'appareil s'appelle une station et comprend deux parties principales. La partie visible et une autre divisée en deux pièces. La première sert à la manipulation des bras, l'autre de salle de repas aux employés. Généralement toutes les parties du mécanisme sont en bois et en persiennes pour ce qui est exposé au vent. Enfin, deux stations sont généralement séparées par une distance moyenne de 10 kilomètres. Un véritable réseau va très rapidement être construit. En 1798, Paris − Metz − Strasbourg et Paris − Avranches − Brest. De 1804 à 1815, les lignes Lille − Bruxelles − Anvers − Amsterdam et Paris − Dijon − Lyon prolongée ensuite jusqu'à Venise, via Turin et Milan. De 1815 à 1830, Lyon − Toulon et Paris − Bayonne. Enfin, de 1830 à 1848 les lignes Bordeaux − Avignon et Nantes − Cherbourg.
En 1844, 534 tours quadrillent le territoire français reliant sur plus de 5 000 km les plus importantes agglomérations.
En 1845, la première ligne de télégraphe électrique est installée en France entre Paris et Rouen, sonnant le glas des tours de Chappe.
En 1855, abandon de la dernière ligne du télégraphe aérien.
Les gros inconvénients du système étaient qu'il ne pouvait fonctionner ni la nuit ni par mauvaise visibilité et qu'il mobilisait beaucoup d'opérateurs (deux tous les 15 kilomètres environ).
Le télégraphe
Le télégraphe fut réalisé avant le téléphone car il fut plus facile de coder un courant l’électrique par des impulsions que de le moduler par la parole
Charles Wheatstone, (1802 - 1875) en collaboration avec l’ingénieur William F. Cook, trouve les capitaux nécessaires à l’exploitation de son brevet déposé en 1837. La première ligne est inaugurée en janvier 1839, entre Liverpool et Manchester.
Ce système de télégraphie à aiguille se compose de 30 câbles : un par lettre de l’alphabet, plus un câble pour le retour du courant. Chaque câble est relié à l’un des 30 interrupteurs à poussoir d’un clavier. A l’autre extrémité, chaque câble est relié à un électroaimant solidaire d’une aiguille ; Lorsqu’un opérateur appuie sur un interrupteur il met en contact le câble, la pile et l’électroaimant qui fait tourner d’un quart de tour l’aiguille de la lettre choisie.
Samuel Morse (1791-1872) est connu, aux États-Unis, comme peintre. C’est en 1832 qu’il conçoit l’idée d’utiliser un électro-aimant comme élément actif d’un télégraphe électrique.
En 1837, il réalise un modèle de télégraphe simple et robuste, avec lequel en 1838 il réussit un essai sur une longueur de 3 milles, en présence du mécène qui lui avait consenti une avance de 2000 dollars pour fabriquer le matériel. En mme temps il avait réalisé une codification simple, par points et traits, des lettres de l’alphabet.
En 1842 La première réalisation importante du télégraphe Morse est la mise en service de la ligne Washington- Baltimore. À chaque extrémité sont placés un émetteur un récepteur et une batterie.
L’émetteur est un simple interrupteur manuel qui au repos coupe le contact avec la batterie alors qu’en appuyant dessus on relie la batterie à la ligne.
Le récepteur est un électroaimant connecté directement sur la ligne, qui lorsqu’il reçoit une impulsion électrique actionne un poinçon qui transcrit sa marque sur une bande de papier, qui avance au rythme des impulsions émises sur la ligne.
Lorsqu’un opérateur appuie sur le manipulateur de son émetteur, le récepteur distant, tout comme le sien entrent en action laissant une marque sur la bande de papier en émettant un bruit. La bande de papier permet de garder deux traces du message (l’une à l’émetteur, l’autre au récepteur) et de pallier à une éventuelle absence de l’opérateur en réception.
Durant les expérimentations de son instrument, Morse découvre que les signaux peuvent tre transmis avec succès sur une distance d’environ 30 km. Au-delà de cette distance, ils deviennent trop faibles et ne sont plus convenablement interprétés. C’est pourquoi Morse et ses associés développèrent un système de relais, insérés sur les lignes télégraphiques tous les 30 km. Ces relais étaient constitués d’un commutateur actionné par un électroaimant. L’arrivée d’une impulsion électrique entraînait la rotation de l’armature de l’aimant et la fermeture d’un circuit indépendant, alimenté par une batterie. Cette action provoquait l’envoi d’une nouvelle impulsion, qui actionnait alors le relais suivant.
Louis Breguet (1803 - 1883) propose, en 1844, un télégraphe électrique alphabétique, mais l’Administration lui demande de réaliser un système électrique, reproduisant les codes du télégraphe de Chappe. Cette solution ne fut cependant que transitoire, et la France s’équipa ensuite de systèmes alphabétiques Breguet, puis d’appareils Morse.
Paul-Gustave Froment (1815-1864) réalise, en 1843, le premier télégraphe à cadran que l’on ait vu en France, puis successivement un télégraphe à signaux conventionnels analogue, sous certains rapports, à celui de Morse et dont l’idée lui venait de Pouillet, le télégraphe à clavier dont il céda le brevet à Breguet en 1854 et enfin un nouveau télégraphe à cadran de grandes dimensions
Werner Siemens (1816-1892) invente, en 1846, un télégraphe à aiguille beaucoup plus complexe que le modèle de Morse mais plus performent et fonde en 1847 en collaboration avec Johann Georg Halske à Berlin la Telegraphen-Bauanstallt Siemens & Halske pour le fabriquer et le commercialiser. Le succès ne se fait pas attendre et l’entreprise compte déjà 10 employés à la fin de l’année. Outre le télégraphe, Werner von Siemens aborde la fabrication des câbles et envisage leur isolation avec du caoutchouc.
Werner Siemens en 1848 : construit une ligne télégraphique entre Berlin et l’assemblée générale de Francfort (600 km). La mme année il crée une ligne télégraphique en Prusse
En 1850 : Werner von Siemens ouvre à Londres une filiale et à Woolwich une usine de câble sous le direction de son frère Wilhelm. La mme année l’entreprise effectue des essais d’immersion d’un câble isolé de guatta-percha dans le port de Kiel. Pour sa réalisation il fait construire sur ses plans une presse à couvrir de gomme les fils de cuivre.
Entre 1852 et 1855 il crée un réseau télégraphique en Russie.
1855 : Une filiale est ouverte à St. Petersbourg.
1860 : Siemens propose un étalon en mercure pour la mesure de la résistance électrique du courant. L’unité est bien entendu le siemens (de nos jours, le siemens mesure la conductance, l’inverse de la résistance, siemens = 1/ohm).
Entre 1867-1870, Werner von Siemens construit la ligne indo-européenne de télégraphe Londres-Calcutta, d’une longueur de 11 000 km, soit 1/4 du diamètre terrestre !
Et entre 1874-1875, il pose un câble sous-marin transatlantique (reliant l’Irlande aux Etats-Unis) avec le navire, le Farraday de la société,
David E.Hughes (1831-1900) fait fabriquer, à Paris, en1860, le premier télégraphe imprimeur dont il avait déposé le brevet en 1855.
Emile Baudot (1845-1903) fait breveter, en 1874, un système électromécanique d’envoi et de réception des signaux télégraphiques permettant de multiplier la quantité d’informations circulant sur une ligne. À l’Exposition universelle de 1878, il gagne la médaille d’or, ainsi que les félicitations d’ingénieurs du monde entier.L’appareil Baudot est adopté par l’administration française
Les appareils Hughes et Baudot furent, couramment utilisés en télégraphie durant plus de 50 ans, bien que leur exploitation devait tre confiée à des opérateurs parfaitement initiés à leur code et aux délicats réglages préalables de synchronisation.
Julius Reuter (1816 - 1899) trouve rapidement une application lucrative à la télégraphie en 1850, il entreprit la diffusion des nouvelles politiques, financières et économiques par télégrammes.
L'alphabet morse,
Ou code morse, est un code permettant de transmettre sous forme de courant électrique un texte à l'aide de séries d'impulsions courtes et longues.
Ce code est généralement attribué à Samuel Morse, bien que quelques personnes l'attribuent à son assistant Alfred Vail
Inventé en 1835 pour la télégraphie, ce codage de caractères assigne à chaque lettre, chiffre et signe de ponctuation une combinaison unique de signaux intermittents. Considéré comme le précurseur des communications numériques, le code morse a depuis le 1er février 1999 été délaissé au profit d'un système satellitaire pour les communications maritimes. (Il est cependant encore utilisé à l'heure actuelle par les militaires pour la transmission et en aviation par les systèmes de balises ; il est également pratiqué par des amateurs comme de nombreux scouts et radioamateurs).