Microphone Laser

Microphone Laser
Ecole Polytechnique de Bruxelles – Opéra
Terence Blesin, Nicolas Englebert, Luke Burke, John-John
Deleuze, Youssef Doulfoukar, Pierre Baudoux, Badr-Ali Mouaden
Principe et composition
Le microphone laser est un système permettant de détecter des vibrations sonores par réflexion d'un laser
sur un objet (typiquement la fenêtre d'une pièce dont on veut écouter les conversations). Ce dispositif
d'espionnage, qui utilisait alors un rayon infrarouge et non un laser, fut originalement conçu par l'inventeur
soviétique Léon Theremin et notamment utilisé durant la Guerre Froide 1.
Notre microphone laser se divise en deux parties :

Une partie optique
Lorsqu'une source sonore active se trouve dans une pièce munie d'une vitre, cette dernière vibre de
façon proportionnelle à la fréquence de la source. La récupération de cette information se fait de
façon interférométrique au moyen d'un interféromètre de Michelson ; deux faisceaux lasers
provenant d’un unique laser dont le faisceau a été séparé en deux par un beamsplitter se voient
respectivement réfléchis sur une vitre pour le premier et sur un miroir de référence fixe pour le
second. La recombinaison de ces deux faisceaux donne lieu à des franges d'interférences, elles
aussi proportionnelles à la fréquence de la source.

Une partie électronique
Les franges d'interférences obtenues à l'aide de l'interféromètre de Michelson sont récupérées par
une photodiode. Celle-ci permet la conversion d'un signal optique en signal électrique. Afin de se
débarrasser d'un maximum de bruit, le signal passera dans un filtre analogique dont la fréquence
centrale correspond à celle de la voix humaine puis amplifié, la transmission de puissance par voie
optique étant trop faible que pour être directement utilisée par un système de haut-parleurs.
1
Brad Graham and Kathy McGowan, Build the LASER SPY DEVICE (LucidScience), http://www.lucidscience.com/pro-laser%20spy%20device-1.aspx (visited on 10/15/2014)
Printemps des Sciences 2015 – Bruxelles
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Prototype
Après des recherches sur les principes physiques en jeu et après avoir réalisé des simulations, des
composants pour chaque partie énoncée ci-dessus ont été choisis et nous ont permis de construire un
prototype fonctionnel.

Pour la partie optique, nous avons utilisé un laser de couleur verte de
de longueur d'onde, un
beamsplitter 50/50, un miroir permettant de diriger le 2ème faisceau et un bread bord pour fixer tous
les composants afin qu’ils soient stables.

Pour la partie électronique, nous avons utilisé une photodiode centrée sur le vert en parallèle sur une
résistance d'essai de
. Celle-ci est reliée à une résistance de
suivi d’une capacité
de
, vient s’attacher ensuite un ampli-op connecté à une résistance de
et une capacité
de
.
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