Charles K. Kao : ce qu'il a découvert a changé Internet

CHARLES K. KAO. Celui qui est aujourd'hui considéré comme le père de la fibre optique est mis à l'honneur par Google ce jeudi 4 octobre, à travers un doodle célébrant le 88ème anniversaire de sa naissance.

Charles Kuen Kao, physicien américano-britannique, naissait il y a 88 ans jour pour jour dans la concession française de Shanghai (territoire chinois qui était sous administration française entre 1849 et 1946). Mort en 2018, soit neuf ans après avoir reçu le prix Nobel de physique pour ses découvertes sur la fibre optique, il a considérablement impacté notre époque en nous fournissant le moyen d'accéder à un réseau internet à haut débit - ce qui vous permet, par exemple, de lire cette page, disponible sur votre écran à si haute vitesse.

Le père de la fibre optique

Dès 1966, Charles K. Kao se pose en pionnier dans la recherche de fibres optiques comme moyen de télécommunication. Avec George Hockham, un ingénieur britannique, il démontre notamment que les pertes élevées existantes proviennent de la présence d'impuretés dans la fibre plutôt que d'un problème sous-jacent à la conception elle-même. Autrement dit, il se penche avant tout sur les propriétés du matériau. Ce constat amène les deux ingénieurs à chercher des matériaux à faibles pertes et des fibres appropriées pour ce type de communication. Après en avoir testé de nombreux, leur choix se porte sur le verre en silice, dont la grande pureté en fait le candidat idéal pour la communication optique.

Charles Kuen Kao et George Hockham publient donc un article dans lequel ils proposent que des fibres fabriquées avec du verre purifié (verre en silice) auraient la capacité de transporter un gigahertz (unité de mesure de fréquence du Système international valant 10 hertz) d'informations sur de longues distances, à l'aide de lasers. Cet article suscite l'intérêt de la communauté scientifique mondiale, qui lance une étude sur cette technologie. Charles K. Kao sera en charge de diriger le développement de cette technologie : en 1977, le premier réseau téléphonique transporte des signaux en direct via des fibres optiques. La décennie suivante, Charles K. Kao supervise la mise en œuvre de réseaux de fibre optique à travers le monde. L'ingénieur joue donc un rôle clé dans la diffusion de la technologie de la fibre optique, tant dans les recherches que dans la commercialisation du moyen de communication.

En 2009, il reçoit le prix Nobel de physique pour ses découvertes faisant avancer grandement les communications par fibre optique – plus précisément, pour ses contributions à l'étude de la transmission de la lumière dans les fibres pour la communication optique.

Biographie et études

Bien que son père soit avocat, Charles K. Kao choisit de se tourner vers la science. Après une brillante scolarité, il obtient, en 1965, un doctorat en génie informatique de l'Imperial College London (à l'époque, un collège de l'université de Londres). En même temps qu'il étudiait pour son doctorat, Charles Kuen Kao travaille comme ingénieur au Standard Telecommunication Laboratories, un laboratoire de recherches de la société Standard Telephones and Cables, elle-même filiale d'ITT – l'International Telephone & Telegraph, une multinationale fondée en 1920 spécialisée dans les communications téléphoniques basée aux Etats-Unis. Il travaillera ensuite directement pour ITT. En 1970, Charles K. Kao rejoint l'université de Hong Kong. Il sera vice-chancelier de l'université entre 1987 et 1996.

Qu'est-ce que la fibre optique ?

Une fibre optique est un fil dont " l'âme " (le support physique qui transporte les signaux optiques, situé le plus à l'intérieur du câble), en verre ou en plastique aujourd'hui, a la propriété de conduire la lumière, servant ainsi pour l'endoscopie, l'éclairage, ou la transmission de données numériques. Ainsi, le débit d'information qu'elle offre peut être conduit entre plusieurs centaines, voire milliers de kilomètres. C'est la fibre optique qui nous permet, aujourd'hui, d'utiliser internet à haut débit.